水環式真空泵是一種容積式真空泵，其工作原理基于 “液體環” 與葉輪的相互作用形成可變容積空間，從而實現抽氣。它結構簡單、操作可靠，廣泛應用于需要抽除潮濕氣體或含少量液體的場景。

一、水環式真空泵的工作原理：“液體環” 如何實現抽氣？

 核心結構：由泵體、葉輪（偏心安裝在泵體內）、吸排氣口、水（或其他液體）組成。葉輪上有多個徑向葉片，泵體內注入一定量的工作液體（通常是水，故稱 “水環”）。

 工作過程：

 液體環形成：當葉輪由電機驅動旋轉時，泵體內的工作液體在離心力作用下被甩向泵殼內壁，形成一個與泵體同心的 “水環”（液體環），水環的內表面與葉輪輪轂之間形成一個月牙形空間。

 吸氣階段：葉輪旋轉時，葉片之間的空間在吸氣口一側逐漸擴大，壓力降低，氣體從吸氣口被吸入到葉片間的空間內。

 壓縮與排氣階段：隨著葉輪繼續旋轉，葉片間的空間逐漸縮小（因水環內表面與葉輪的距離變化），吸入的氣體被壓縮；當該空間與排氣口連通時，壓縮后的氣體在液體環的擠壓下從排氣口排出。

 關鍵：工作液體（水）既是 “密封介質”（防止氣體泄漏），又是 “能量傳遞介質”（通過離心力形成可變容積）。

二、水環式真空泵的基本類型

 根據結構形式和用途，水環式真空泵主要分為以下兩類：

 1. 單級水環式真空泵

 結構特點：只有一組葉輪和一個泵體，葉輪直接與電機連接，結構緊湊。

 性能范圍：極限真空度通常為 3300Pa~1330Pa（絕對壓力），抽氣速率相對適中，適合中小流量抽氣場景。

 典型應用：工業排水、小型真空過濾、實驗室簡易真空系統等。

 2. 雙級水環式真空泵

 結構特點：由兩個串聯的葉輪和泵體組成，前級葉輪的排氣口與后級葉輪的吸氣口相連，形成兩級壓縮。

 性能優勢：極限真空度更高（可達 100Pa~67Pa），抽氣效率優于單級泵，能應對更低壓力的抽氣需求。

 典型應用：真空蒸餾、大型設備真空引水、食品真空包裝（需較高真空度場景）等。

三、水環式真空泵的核心特點

 1. 結構與操作優勢

 結構簡單：主要部件為葉輪、泵體和軸，無復雜嚙合件，制造和維護成本低，故障率少。

介質適應性強：可抽除潮濕氣體、含少量粉塵或液體的氣體（如煙氣、水蒸氣、腐蝕性輕微的氣體），因水環的存在能起到冷卻和密封作用，避免雜質磨損部件。

運行平穩：葉輪旋轉時受力均衡，振動小、噪音低，可在惡劣環境（如高溫、多塵）下長期運行。

無需潤滑：葉輪與泵體、葉輪之間無接觸（靠水環密封），無需潤滑油，因此抽氣過程中氣體不會被油污染，適合對氣體潔凈度有要求的場景（如食品、醫藥）。

2. 性能局限性

極限真空度較低：單級泵極限真空度通常在 1330Pa 左右，雙級泵可達 100Pa，遠低于羅茨泵、分子泵等，僅適用于粗真空場景。

抽氣效率受工作液體影響大：水溫升高會導致水環飽和蒸汽壓上升，抽氣能力下降，因此需要持續補充冷卻水（或其他工作液體）以維持效率。

耗水量較大：工作過程中需不斷補充水以維持水環形成，對于缺水地區或環保要求高的場景，需配套水循環系統（如水箱、冷卻塔）。

不適合抽除干燥氣體：若抽氣中不含可凝性氣體，水環易因摩擦發熱而蒸發，需頻繁補水，否則會影響密封效果。

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