2BE水环真空泵的工作原理是什么？

一、核心工作机制

1. 水环形成阶段

• 叶轮偏心安装：叶轮以一定偏心距（通常为泵体半径的 10%-15%）固定在泵轴上，与泵体内壁形成月牙形空间。

• 工作液循环：启动时，泵内注入适量水（或其他液体），叶轮旋转带动水向泵体边缘甩出，形成厚度均匀的旋转水环（如右图示意）。

2. 吸气阶段

• 容积扩大：叶轮叶片与水环之间的空间（气室）随旋转逐渐增大，局部压力降至低于大气压。

• 气体吸入：被抽气体通过吸气口进入气室，填充扩大的空间。

3. 压缩阶段

• 容积缩小：叶轮继续旋转，气室空间因水环限制而逐渐缩小，气体被压缩，压力升高。

• 压缩终点：当气室与排气口连通时，气体压力达到或略高于大气压。

4. 排气阶段

• 压力释放：压缩后的气体通过排气口排出，同时部分工作液随气体带出，经气液分离器回收循环使用。

二、关键设计特点

1. 双级串联结构（部分型号）

• 分级压缩：两级叶轮同轴串联，第一级压缩后的气体进入第二级进一步压缩，极限真空度可达 **-97 kPa**（绝压 30 mbar）。

• 中间冷却：级间设置换热器，降低气体温度，减少能耗并提升压缩效率。

2. 自平衡设计

• 轴向力抵消：叶轮采用对称布置（如双吸式叶轮），平衡轴向推力，减少轴承磨损。

• 径向力分布：水环均匀包裹叶轮，抵消旋转产生的径向力，延长机械密封寿命。

3. 高效密封与冷却

• 水环密封：水膜填充叶轮与泵体间的微小间隙（通常为 0.1-0.3mm），阻止气体逆流。

• 工作液冷却：循环水吸收压缩热，使泵内温度稳定在15-35℃，避免高温对性能的影响。

三、工作液的作用

1. 介质传递：通过水环的容积变化实现气体输送。

2. 密封介质：填充叶轮与泵体间隙，防止气体泄漏。

3. 冷却剂：吸收压缩过程产生的热量，维持系统温度。

4. 润滑剂：减少叶轮与泵体的摩擦（摩擦系数＜0.05）。

四、与传统真空泵对比

五、典型应用场景

1. 化工行业：反应釜抽真空、减压蒸馏（如甲醇精馏）。

2. 环保领域：污水处理曝气池抽气、沼气收集。

3. 制药行业：冻干机真空系统、原料药干燥。

4. 食品加工：真空包装（如肉类、乳制品）、果汁浓缩。