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水環(huán)真空泵極限真空的影響因素

點擊次數(shù):   更新時間:23/01/12 15:48:01     來源:www.v8garden.com關(guān)閉分    享:
  水環(huán)真空泵是一種非常常見的真空泵,應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。它的極限真空也會受到一些因素的影響,我們只有了解透徹,才能夠更好地利用它。
  因為水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的,故可抽除易燃、易爆的氣體,此外還可抽除含塵、含水的氣體,吸氣均勻,工作平穩(wěn)可靠,操作簡單,維修方便。而且真空泵與壓縮機(jī)的組合,真空泵與大氣噴射泵的組合,雙極水環(huán)泵的應(yīng)用可以達(dá)到更高的真空。
  所以,在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過程中,如真空過濾、真空脫氣、真空蒸餾、真空吸液、真空濃縮、真空干燥、真空冶煉等,水環(huán)泵得到廣泛的應(yīng)用。
  水環(huán)真空泵是用來抽吸空氣和其他無腐蝕性、不溶于水、不含有固體顆粒的氣體的機(jī)泵,以便在密閉容器中形成真空,滿足工藝流程要求。
  本文分析了影響水環(huán)真空泵工作能力的因素,如水環(huán)液介質(zhì)的選擇、水環(huán)液流量的大小,水環(huán)液的溫度,真空輔助系統(tǒng)。
  液環(huán)真空泵的極限真空由工作液飽和蒸汽壓決定,主要取決于以下幾個方面:
  一、液環(huán)所選用的介質(zhì)
  用水作工作液,極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pa,用油作工作液,可達(dá)130Pa。因為油的成本較高以及直排后污染環(huán)境,用油做水環(huán)液相對較少,一般只在確實真空需求較高的情況下使用,而且需加裝氣液分離器,并在氣液分離器循環(huán)補液給真空泵的管路中加裝換熱器進(jìn)行冷卻,確保油可以循環(huán)使用,降低成本。
  工業(yè)生產(chǎn)中大多使用自來水、工業(yè)水、生產(chǎn)水、循環(huán)水、脫鹽水等作為工作液,價格相對便宜,成本較低,可以選擇做水環(huán)液后直接排入污水系統(tǒng),如化工廠中用于物料冷卻的循環(huán)水,需要定期排掉一部分,補加藥劑并使用新水置換,用來做水環(huán)液后以一定量連續(xù)直排非常經(jīng)濟(jì)。
  若水環(huán)液需要回收,一般使用脫鹽水做水環(huán)液,這樣不會帶入其他雜質(zhì)離子。在一些裝置中也會選擇用其它參與生產(chǎn)或反應(yīng)的有機(jī)或無機(jī)溶劑做水環(huán)液,回收氣相組分后可直接利用,既環(huán)保又經(jīng)濟(jì),但真空泵設(shè)計時需注意泵腔、葉輪等可能接觸到溶劑部分材質(zhì)的選擇。
  二、水環(huán)真空泵水環(huán)液的工作溫度
  水環(huán)液的工作溫度對真空泵的大小影響也較為明顯,工作液溫度太高,會降低泵的抽氣量。一定情況下,水環(huán)液的溫度越低,所能形成的真空越大,一般要求工作液溫度不能超過65℃。
  當(dāng)抽除高溫氣體或80℃以上蒸汽時,需在真空泵吸氣管路中加裝冷凝器。工作液直排時,可維持水環(huán)液在較低的溫度,循環(huán)使用的工作液,因為真空泵的做功放熱使工作液溫度升高,可選擇加裝換熱器在汽水分離器與真空泵之間的連接管路上,利用冷卻水來冷卻。
  對需要控制真空大小的裝置,可使用水環(huán)液溫度的自動控制,根據(jù)真空大小設(shè)定需要的水環(huán)液工作溫度后,通過與冷卻水進(jìn)料閥門開度大小的聯(lián)鎖調(diào)節(jié)來確保水環(huán)液溫度穩(wěn)定,從而確保真空穩(wěn)定。
  另外一種控制方式是確保冷卻水的溫度在一定范圍,換熱器進(jìn)出口手動閥門固定在一定開度,如全開,通過自動控制開度大小的真空吸氣閥門同樣可以起到穩(wěn)定真空的作用,對真空大小精度確實要求較高的時候也可以考慮使用水環(huán)液溫度自動控制與真空自動控制相結(jié)合的方式。
  三、水環(huán)液的流量
  水環(huán)真空泵水環(huán)液供水流量的大小,對泵的真空度、抽氣量以及功率消耗均有影響。在工作液溫度相同的情況下,真空泵的吸氣量越大,所需要消耗的水也越多。
  如果水環(huán)液流量過低,會造成真空泵真空能力的下降,但是如果水環(huán)液流量過大,也會導(dǎo)致泵的功率消耗增加,甚至過電流跳車。
  所以,供水量的大小應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi)。不管是直進(jìn)直排還是通過氣液分離器循環(huán)使用的工作液補水管路上,一般都設(shè)計有流量計和閥門,同時確保進(jìn)水管路上的壓力穩(wěn)定在一定范圍。
  控制真空時使用水環(huán)液補水的流量與自控閥門聯(lián)鎖調(diào)節(jié),這樣就可以通過閥門開度大小來調(diào)整真空泵的補水量,或者是汽水分離器的補水量以及汽水分離器向泵的供水量。以便用更小的水耗量,確保泵在要求的技術(shù)條件下運轉(zhuǎn),使功率消耗小,并且達(dá)到性能指標(biāo)。
  當(dāng)抽除高溫氣體或80℃蒸汽時,建議使用前置冷凝器或使用2倍于標(biāo)準(zhǔn)流量的工作液。
  四、真空輔助系統(tǒng)
  在工業(yè)生產(chǎn)的一些過程中,如真空脫氣、真空蒸發(fā)濃縮等,除水環(huán)真空泵工作產(chǎn)生真空以外,還經(jīng)常在真空泵的吸氣管路上設(shè)計有輔助的噴淋系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)等,其主要目的一是回收脫出的氣體,二是冷卻真空泵的進(jìn)氣,即能有效的利用熱量又起到保護(hù)真空泵的作用。
  這些裝置中較低溫度液體的持續(xù)噴淋循環(huán)、氣體冷凝成為液體時體積的驟縮,都能產(chǎn)生一定程度的負(fù)壓,也等于是增加了系統(tǒng)的真空,或者是要求控制一定真空的條件下,減小了真空泵的功率消耗。
  實踐證明,一定范圍內(nèi),如果噴淋循環(huán)流量越大,噴淋液溫度越低,持續(xù)的噴淋循環(huán)所能形成的真空也越大。
  在一些化工設(shè)計中,真空泵可只作為開車初始迅速達(dá)到要求真空度使用,隨后通過噴淋循環(huán)就可以維持真空穩(wěn)定,這樣就可以停止真空泵,節(jié)約能源,而且所有可能的有毒有害氣體都通過溶解性能良好的噴淋回收掉,十分環(huán)保。
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