真空廁所的動(dòng)力部件是水環(huán)式真空泵,其真空廁所工作原理簡(jiǎn)述如下:工作時(shí)水環(huán)式真空泵內(nèi)充滿水,葉輪旋轉(zhuǎn),工作水在離心的
作用下甩向葉輪的周圍,形成沿泵殼旋轉(zhuǎn)的水環(huán)。由于葉輪是偏心的,水環(huán)相對(duì)于葉片做相對(duì)運(yùn)動(dòng),使相鄰2個(gè)葉片之間的空間容積
呈周期性變化,類似往復(fù)式活塞一樣,腔體內(nèi)空氣膨脹,使真空泵進(jìn)口形成真空,將空氣吸入泵內(nèi),然后再通過(guò)壓縮空氣提高壓力
后,將空氣從真空泵的排氣口排出。
我們?cè)谘兄普婵諑倪^(guò)程中發(fā)現(xiàn):
(1)水環(huán)式真空泵工作時(shí),由于葉輪與水環(huán)不斷撞擊摩擦,使水環(huán)溫度不斷上升,直接影響到泵的吸入真空度;
(2)密封水隨氣體被送到氣水分離器,一部分水分會(huì)隨著氣體排出,這就要求在真空泵的運(yùn)行中要經(jīng)常給水箱補(bǔ)給水;
(3)真空泵和廢水真空罐相連,在把廢水真空罐抽成真空的時(shí)候,偶爾會(huì)有廢水被吸入泵內(nèi),影響泵的正常工作;
(4)要將廢水真空罐抽成真空,對(duì)罐與泵、罐與罐之間連接的管道的密封性能和強(qiáng)度要求較高。
真空泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
(1)泵總體結(jié)構(gòu)型式
真空泵的泵體的布置結(jié)構(gòu)決定了泵的總體結(jié)構(gòu)。
立式結(jié)構(gòu)的進(jìn)、排氣口水平設(shè)置,裝配和連接管路都比較方便。但泵的重心較高,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差,故這種型式多用于小泵。
臥式泵的進(jìn)氣口在上,排氣口在下。有時(shí)為了真空系統(tǒng)管道安裝連接方便,可將排氣口從水平方向接出,即進(jìn)、排氣方向是相互垂直的。此時(shí),排氣口可以從左或右兩個(gè)方向開口,除接排氣管道一端外,另一端堵死或接旁通閥。這種泵結(jié)構(gòu)重心低,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性好。一般大、中型泵多采用此種結(jié)構(gòu)。
泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子軸與水平面垂直安裝。這種結(jié)構(gòu)裝配間隙容易控制,轉(zhuǎn)子裝配方便,泵占地面積小。但泵重心較高且齒輪拆裝不便,潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜。
(2)泵的傳動(dòng)方式
真空泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子是通過(guò)一對(duì)高精度齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)其相對(duì)同步運(yùn)轉(zhuǎn)的。主動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)聯(lián)接。在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)布置上主要有以下兩種:其一是電動(dòng)機(jī)與齒輪放在轉(zhuǎn)子的同一側(cè)如圖。從動(dòng)轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)端齒輪直接傳過(guò)去帶動(dòng),這樣主動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的扭轉(zhuǎn)變形小,則兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的間隙不會(huì)因主動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形大而改變,故使轉(zhuǎn)子之間的間隙在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均勻。這種傳動(dòng)方式的最大缺點(diǎn)是:a.主動(dòng)軸上有三個(gè)軸承,增加了泵的加工和裝配難度,齒輪的拆裝及調(diào)整也不便;b.整體結(jié)構(gòu)不勻稱,泵的重心偏向電動(dòng)機(jī)和齒輪箱一側(cè)。
特點(diǎn)
(1)在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速;
(2)轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性,故振動(dòng)小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子和殼體間均有間隙,不用潤(rùn)滑,摩擦損失小,可大大降低驅(qū)動(dòng)功率,從而可實(shí)現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速;
(3)泵腔內(nèi)無(wú)需用油密封和潤(rùn)滑,可減少油蒸氣對(duì)真空系統(tǒng)的污染;
(4)泵腔內(nèi)無(wú)壓縮,無(wú)排氣閥。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,對(duì)被抽氣體中的灰塵和水蒸汽不敏感;
(5)壓縮比較低,對(duì)氫氣抽氣效果差;
(6)轉(zhuǎn)子表面為形狀較為復(fù)雜的曲線柱面,加工和檢查比較困難。