水环式自吸泵的选用常识
一、泵类型的确定
   泵的类型主要由工作所需的气量、真空度或排气压力而定。
    泵工作时，自吸泵需要注意以下两个方面：
    1.尽可能要求在高效区内，也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。
    2.应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行，不仅效率极低，而且工作很不稳定，易产生振动和噪音。对于真空度较高的自吸泵而言，在此区域之内运行，往往还会发生汽蚀现象，产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏，以致泵无法工作。
    根据以上原则，当泵所需的真空度或气体压力不高时，可优先在单级泵中选取。如果真空度或排气压力较高，单级泵往往不能满足，或者，要求泵在较高真空度情况下仍有较大气量，即要求性能曲线在较高真空度时较平坦，可选用两级泵。如果真空度要求在－710mmHg以上，可选用水环－大气泵或水环－罗茨真空机组作为抽真空装置。
    如果只作自吸泵用，则选用单作用泵比较好。因为单作用泵的构造简单，容易制造和维护，且在高真空情况下抗汽蚀性好。 如果仅作较大气量的压缩机使用，则选用双作用的泵比较合适。因为双作用泵的气量大，体积小，重量轻，径向力能得到自动平衡，轴不容易产生疲劳断裂，泵的使用寿命较长。
二、根据系统所需的气量选择自吸泵
    初步选定了泵的类型之后，对于自吸泵，还要根据系统所需的气量来选用泵的型号。 关于自吸泵的抽速选择及抽气时间计算可参照：真空计算公式。

水环式自吸泵工作原理
水环式自吸泵（简称水环泵）是一种粗自吸泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环式自吸泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。
水环式自吸泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环式自吸泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环式自吸泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环式自吸泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。
如图：在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。
综上所述，水环式自吸泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式自吸泵。 水环泵和其它类型的机械自吸泵相比有如下优点：
结构简单，制造精度要求不高，容易加工。
结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。
压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。
由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。
吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。

对水环自吸泵的现状、发展趋势及设计
众所周知，由于水环式自吸泵和水环压缩机具有结构简单、使用维修方便的特点，因而在各行各业得到了广泛的应用。特别是具有等温压缩的特点，极易抽吸、压缩易燃易爆的气体。下面就其发展及设计开发谈几点粗浅的看法。
1 大型化
    由于煤矿、化工、制药、造纸等行业的发展，对水环自吸泵的要求越来越向大型化方面发展。在2000年以前，我国能生产抽气量在100m3／min以上的水环自吸泵仅3-4个企业，全国年产量也不过几十台。而仅过了三年，到2003年全国能生产100m3／min以上的大泵的厂家达10多家(其中仅淄博地区就有7--8家)，据不完全统计，全国的大泵的产量达几百台以上，这些产品主要应用于：
    (1)煤矿行业
    由于国家加强了对煤矿的安全要求，因而用水环式自吸泵，特别是大型水环式自吸泵抽除瓦斯气体已成为煤矿行业必须的安全要求，例如去年陕西某矿务局订购的多台抽气量达400m3／min的特大型水环自吸泵就是用以抽除瓦斯气体，有的一个大型煤矿使用100m3／min以上的大泵就达7--8台。随着国家对安全工作进一步加强，大型、特大型水环自吸泵将在煤矿系统得到越来越广泛的应用。
    此外，由于煤炭产量的飞速增加，煤矿的洗、选煤所用的真空过滤机也向大型化方面发展，在八十年代大多配抽气量为27m3／min的SZ-4型水环式自吸泵，这在当时也是较大的。而近几年煤矿的过滤机都选配抽气量为80--150m3／min的大型水环自吸泵，有的达到200m3／min以上，而且还有气量继续增大的趋势。
    (2)化工行业
    a)氯碱行业
    近几年来我国启动了许多大型的基本建设和技术改造项目，这些项目的实童都需要大量的聚氯乙烯材料，特别是房地产的兴旺，更加推动了聚氯乙烯行业的发展，据氯碱行业的统计，我国去年生产了410万吨聚氯乙烯，进口了200可吨。据该行业的预测，2005年的全国需求量将达800万吨，而到了2010年将达到1500万吨，正是因为需求量高速增加，使得我国的氯碱行业的企业加改造扩产，并且近一、二年新上了许多企业。氯碱企业的发展，必须配套水环自吸泵和水环压缩机j用以抽除和压缩乙炔和氢气的水环自吸泵和水环压缩
机过去最大也不过30m3／min，而现在年产10万吨烧碱和10万吨聚氯乙烯的企业，需要的水环自吸泵和水环压缩机达70m3／min以上。
    在这里需要特别介绍的是，正是由于这个行业的发展，推动和加快了较高I力水环压缩机的开发和生产。
    长期以来，我国的水环压缩机一般是当吸入压力为1个大气压或略低于呔气压时，排除压力为O．1MPa，即压缩比为2，个别企业生产过排除压力达25MPaG的水环压缩机，而且仅1--2个规格。为了适应聚氯乙烯的生产，91原国务院重大装备办公室在“八五”重大技术装备攻关项目--年产4吨低聚合度聚氯乙烯装置设备研制中提出了氯乙烯回收水环压缩机的研制攻关课题，这种回收氯乙烯单体的水环压缩机要求在吸入压力为常压或微负压的情况下，排出压力要达到O.55-0.6MPaG，而且排气量要达到700m3／min。经过几年的努力，我公司于96年12月通过了由原国家机械部组织的技术鉴定，客项技术酥达到了攻关要求。在此产品的基础上，我公司又开发了系列产品，排气量由90m3／min到2000m。／h。由于该设备是聚氯乙烯行业的关键设备之一，因而在近几年全国大上聚氯乙烯项目的形势下，这种水环压缩机得到了推广和应用，完全替代了进口。
    b)化肥行业
    化肥行业特别是磷肥的生产也是我国经济宏观调控中重点支持的产业，由于新上项目及老企业的技术改造均以上水平、上规模为主，因而大型、特大型水环自吸泵在此也得到了应用，如云南某磷肥企业一次改造就新增抽气量为300m3／min的特大型水环泵3台。
    此外，还有许多磷肥企业工艺要求在压力为绝压80--lOOhPa时，仍要有较大的抽气能力，因而两级水环自吸泵及带大气喷射器的两级水环自吸泵用在这种工况下，就具有独特的优势，许多化肥企业淘汰了振动噪声大而真空度较高的往复自吸泵，用两级水环自吸泵替代，并收到了较好的效果，可以说两级水环自吸泵在该行业应用将会越来越广泛。
c)造纸行业
    上世纪末和本世纪初，我国的国债投入造纸行业占有较大的比例，全国各地的造纸厂争先恐后地改造上水平、上规模，这大大地拉动了大型水环自吸泵的开发生产，东北某造纸厂一次改造抽气量为400IIl3／min的特大型水环自吸泵(目前我国生产的最大规格的水环自吸泵)6台，总配动力为400kW。可以说近几年来的抽气量在100m3／min以上的大型水环自吸泵的50％是用在造纸行业，而且这种发展趋势有增无减。
    d)制药行业
    真空浓缩脱水、干燥、蒸馏是制药企业的主要工艺过程，制药企业的技术改造也同样是上水平、上规模，这在一些大型制药企业更为明显。过去，大多用10m3／min以下的小泵，而现在，在这些企业的项目招标中，抽气量在20m3／min以上的中、大型泵已占多数。此外，制药行业的许多厂过去使用抽气量为6--12m3／min的两级水环式自吸泵较多，而现在都配20-30m3／min的两级水环自吸泵，有的还达到60m3／min，如四川某合资制药厂去年一次招标买抽气量为60m3／min的泵达到10台。
    除以上行业外，轻工行业的食品、啤酒企业以及冶金、发电、石化、建材等行业的真空系统均向大型方面发展，如山东某铝厂长期使用多台抽气量为85m3／min的水环自吸泵，而去年的技改项目设备招标要求的水环自吸泵抽气量要达到140m3／min。