Vakuumske črpalke in kompresorji serije SZ z vodnim obročem se uporabljajo za črpanje ali stiskanje zraka in drugih nekorozivnih in v vodi netopnih plinov, ki ne vsebujejo trdnih delcev, tako da ustvarijo vakuum in tlak v zaprti posodi.Toda vsrkani plin omogoča malo mešanice tekočine. Široko se uporabljajo.na področju strojev, petrokemije, farmacije, živil, proizvodnje sladkorja in elektronike.
Kot v procesu delovanja je stiskanje plina izotermično, pri stiskanju in črpanju vnetljivih in eksplozivnih plinov skoraj ni tveganja, zaradi česar so širše sprejeti.
Načelo delovanja vodne obročne vakuumske črpalke tipa SZ:
Vakuumska črpalka z vodnim obročem SZ je prikazana na sliki 1. Rotor ① je ekscentrično nameščen v ohišju črpalke ②, ob zagonu pa se v črpalko vbrizga določena višina vode.
Zato, ko se krilno kolo vrti, na vodo vpliva centrifugalna sila, da tvori vrteči se vodni obroč na steni telesa črpalke ③, zgornja notranja površina vodnega obroča je tangentna na pesto in se vrti vzdolž glavne smeri puščica.Med prvim polovičnim obratom se vodni obroč Notranja površina postopoma loči od pesta, tako da vakuumska črpalka z vodnim obročem SZ tvori prostor med lopaticami rotorja in se postopoma razširi, tako da se zrak vsesa v sesalni priključek;v procesu druge polovice vrtenja se notranja površina vodnega obroča postopoma približuje pestu, prostornina prostora med lopaticami se zmanjša, zrak med lopaticami pa se stisne in izprazni.
Na ta način se vsakič, ko se rotor vrti, prostornina prostora med lopaticami enkrat spremeni, voda med vsakim rezilom pa se vrača kot bat, vakuumska črpalka z vodnim obročem SZ pa neprestano sesa plin.
Ker se bo voda med delom segrela, del vode pa se bo odvajal skupaj s plinom, zato je treba vodno obročno vakuumsko črpalko SZ neprekinjeno dovajati s hladno vodo za hlajenje in dopolnjevanje porabljene vode v črpalki med delovanjem.Dobavljena hladna voda je prednostno 15°C.
Ko je plin, ki ga odvaja vakuumska črpalka SZ z vodnim obročem, izpušni plin, je na izpušni konec priključen rezervoar za vodo.Ko se izpušni plin in del vode, ki jo nosi, izpustijo v rezervoar za vodo, plin odteče iz izstopne cevi rezervoarja za vodo, voda pa pade v rezervoar za vodo.Dno se vrne v črpalko skozi povratno cev.Če je čas kroženja dolg, bo ustvarila toploto.V tem času je treba iz vodovoda rezervoarja za vodo dovajati določeno količino hladne vode.
Slika 1 Slika 2
1. Tekač 2. Telo črpalke 3. Vodni obroč 4. Sesalna cev 5. Sesalna luknja 6. Izpušna luknja 7. Izpušna cev a.Noga b.Ventil za nastavitev vakuuma c.Sesalna cev d.Sesalna luknja e.Gumijasti ventil f.Izpušna cev g.Izpušna luknja u.Odprtina za dovod vode
Strukturni diagram vodne obročne vakuumske črpalke in kompresorja
Ker se bo voda med delom segrela, del vode pa se bo odvajal skupaj s plinom, zato mora vodno obročna vakuumska črpalka SZ med delovanjem neprekinjeno dovajati hladno vodo za hlajenje in dopolnjevanje vode, porabljene v črpalki.
Ko je plin, ki ga odvaja vakuumska črpalka SZ z vodnim obročem, izpušni plin, je na izpušni konec priključen rezervoar za vodo.Po odpadni vodi in delu rezervoarja za vodo odteka plin iz izstopne cevi rezervoarja za vodo, voda pa pade na dno rezervoarja za vodo.Povratna cev se vrne v črpalko za uporabo.Če voda kroži dolgo časa, bo ustvarila toploto.V tem času je treba iz vodovoda rezervoarja za vodo dovajati določeno količino hladne vode.
Kadar se vakuumska črpalka SZ z vodnim obročem uporablja kot kompresor, je treba na izpušni konec priključiti separator plin-voda.Ko plin z vodo vstopi v separator, se samodejno loči, izstop plinskega gorskega separatorja pa se pošlje na mesto, kjer je potreben, vroča voda pa se sprošča prek avtomatskega stikala.(Ko je plin stisnjen, se lahko segreje in voda postane vroča voda, potem ko pride iz črpalke), vodna obročna vakuumska črpalka SZ mora tudi nenehno dovajati hladno vodo na dnu separatorja, da dopolni izpust vročo vodo, hkrati pa igrajo vlogo hlajenja.