羅茨水噴射真空機(jī)組是以水為工作介質(zhì),通過文丘里效應(yīng)等原理來抽取真空的裝置。其核心部件是水噴射泵,主要由噴嘴、吸入室、擴(kuò)散室等部分組成。
當(dāng)一定壓力的水(工作水)通過水噴射泵的噴嘴時(shí),由于噴嘴的漸縮結(jié)構(gòu),水流速度迅速增加,壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。根據(jù)伯努利方程,在流速增加的同時(shí),水流的壓力急劇下降,在噴嘴出口處形成高速射流,并在周圍形成一個(gè)低壓區(qū)域。這個(gè)低壓區(qū)域與被抽容器(如真空罐、反應(yīng)釜等)相連,容器內(nèi)的氣體在壓差的作用下被吸入吸入室,與高速射流的工作水混合。
混合后的氣水混合物進(jìn)入擴(kuò)散室,在擴(kuò)散室中,由于流通截面逐漸擴(kuò)大,氣流的速度逐漸降低,動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為壓力能,使得氣水混合物的壓力有所回升。然后,氣水混合物通過后續(xù)的分離裝置,如冷凝器和分離器。在冷凝器中,水蒸氣被冷卻凝結(jié)成水,未凝結(jié)的氣體(主要是不凝性氣體)則通過分離器排出系統(tǒng)。而凝結(jié)下來的水一部分作為循環(huán)水返回水噴射泵繼續(xù)使用,另一部分則作為排水排出,以維持系統(tǒng)的水量平衡。
整個(gè)過程中,通過不斷地補(bǔ)充新鮮水來維持工作水的量和壓力,保證羅茨水噴射真空機(jī)組持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行,從而在被抽容器中形成并維持一定的真空度。
羅茨水噴射真空機(jī)組的優(yōu)點(diǎn):
(一)結(jié)構(gòu)簡單緊湊
主要部件相對(duì)較少,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡單。沒有復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)部件,如旋轉(zhuǎn)葉輪等,這使得設(shè)備的制造和維護(hù)成本相對(duì)較低。同時(shí),簡單的結(jié)構(gòu)也意味著占用空間小,安裝方便,可以適應(yīng)各種不同的工作環(huán)境和場地條件。
(二)無油污染
與傳統(tǒng)的真空泵相比,以水為工作介質(zhì),不會(huì)產(chǎn)生油霧污染。在一些對(duì)清潔度要求較高的行業(yè),如食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè),這一點(diǎn)尤為重要。它可以避免油污染對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,保證了生產(chǎn)過程的純凈性和安全性。
(三)可處理含腐蝕性氣體
由于工作介質(zhì)是水,對(duì)于一些含有腐蝕性成分的氣體,具有一定的耐受性。例如在一些化工生產(chǎn)過程中,會(huì)產(chǎn)生酸性或堿性氣體,羅茨水噴射真空機(jī)組能夠有效地抽取這些氣體而不會(huì)受到嚴(yán)重腐蝕,延長了設(shè)備的使用壽命。