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| 真空泵性能如何提升 |
| 發(fā)布時(shí)間：2014-06-25 瀏覽： 次 |
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一、真空泵工作原理簡(jiǎn)介 隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快，真空泵的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如電廠的冷凝氣抽真空、負(fù)壓輸送，造紙行業(yè)的真空脫水、脫氣以及煙草行業(yè)的干燥、加濕等，真空泵性能的好壞 直接影響整個(gè)工藝流程的使用，提高真空泵性能尤為重要，先對(duì)真空泵原理加以簡(jiǎn)述。 通過(guò)葉輪的旋轉(zhuǎn)在泵體內(nèi)形成一個(gè)液環(huán)流，這個(gè)液環(huán)流可以認(rèn)為是和泵體內(nèi)圓同心的等厚圓環(huán)，從理論的角度講，液環(huán)流的內(nèi)圓和葉輪輪轂上外圓是相切的，又因?yàn)槿~輪相對(duì)于泵體是偏心的，所以旋轉(zhuǎn)的液環(huán)流就會(huì)在葉輪輪轂和液環(huán)流內(nèi)圓之間形成月牙形的腔體。 二、提高真空泵性能的措施 1.大氣噴射器的作用 任何液體在任何溫度下均存在一個(gè)汽化壓力，液環(huán)真空泵的極限真空度和真空泵液環(huán)流液體飽和蒸氣壓有關(guān)，飽和蒸氣壓高的介質(zhì)，真空泵的極限真空度越低，反之，極限真空度越高。 如果在液環(huán)介質(zhì)不變的情況下，可以通過(guò)在真空泵進(jìn)口處安裝大氣噴射裝置提高液環(huán)泵的真空度，氣體會(huì)快速地通過(guò)大氣噴射器的噴嘴，在噴嘴內(nèi)氣流速度進(jìn)一步加快，噴嘴后壓力迅速降低，以至形成噴嘴后的高真空 由于噴嘴后的低壓腔和被抽氣體相通，這樣被抽氣體會(huì)進(jìn)一步被泵抽走，被抽氣體的空腔內(nèi)會(huì)形成更高的真空度，而真空泵的抽氣量會(huì)增加，真空泵內(nèi)的真空度反而會(huì)降低，這樣還會(huì)有效改善泵腔內(nèi)低壓造成的汽蝕、振動(dòng)和噪聲等問(wèn)題。 增加大氣噴射器后，被抽系統(tǒng)的真空度會(huì)變得很高，但是泵的功率基本沒(méi)有變化，說(shuō)明大氣噴射器作用進(jìn)一步提高了被抽系統(tǒng)極限真空度，泵的軸功率不變。 需要說(shuō)明的是，大氣噴射器的作用不僅是提高了被抽系統(tǒng)的真空度，當(dāng)泵在非常低的壓力下工作時(shí)，泵腔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，會(huì)使泵的振動(dòng)和噪聲增加，利用大氣噴射器不僅可以使真空泵不需要在很低的壓力下工作，而且對(duì)提高真空泵運(yùn)行的平穩(wěn)性也是非常重要的。 以水作為液環(huán)泵的工作液時(shí)，當(dāng)水溫上升到30℃，在真空度8kPa(abs)附近時(shí)泵腔內(nèi)就會(huì)發(fā)生汽蝕。 如果在泵的吸氣口串聯(lián)上大氣噴射器就會(huì)使泵在1.3～2kPa(abs)內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，此時(shí)真空泵腔內(nèi)的運(yùn)行壓力為13kPa(abs)左右，不發(fā)生汽蝕。大氣噴射器靠大氣或者真空泵排出的氣體驅(qū)動(dòng)，而不需要任何動(dòng)力。 2.補(bǔ)充工作液系統(tǒng)對(duì)真空泵性能的影響 液環(huán)在泵腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，把壓縮的氣體輸送出去，這樣會(huì)有一部分的液體隨著排出的氣體被排出泵腔，這時(shí)就需要不斷地對(duì)泵腔內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)充液體，否則當(dāng)液體量太少，液環(huán)變薄，液環(huán)的上止點(diǎn)不能和葉輪輪轂相接觸 下止點(diǎn)不能使葉輪外圓浸沒(méi)在液環(huán)中，那么在上止點(diǎn)?葉輪輪轂處，使得壓縮腔和吸入腔就會(huì)連通，造成大量的氣體從壓縮腔回流到吸入腔，造成泵輸送的氣體量迅速降低，泵的容積效率降低。同樣下止點(diǎn)處會(huì)有大量的氣體從葉輪外徑回流到吸入腔，也同樣造成泵輸送的氣體量迅速降低。 所以補(bǔ)給工作液必須是連續(xù)不斷的進(jìn)行。 但是以何種方式進(jìn)行補(bǔ)給工作液，補(bǔ)給工作液的流量、壓力是如何確定的，才能提高真空泵的性能。 3.用降低工作液溫度的方法提高真空度和抽氣量 知道液體的汽化壓力和液體的溫度有很大的關(guān)系，溫度高，汽化壓力高，導(dǎo)致泵的真空度低，所以降低工作液的溫度是有利于提高泵的真空度的，對(duì)于較高溫度的工作液，需要通過(guò)換熱降低工作液溫度的方法來(lái)提高真空泵的真空度。 水在20℃飽和蒸汽壓為0.0233bar1bar=0.1MPa，下同)，水在50℃飽和蒸汽壓為0.1234bar，飽和蒸汽壓提高了5倍多。 由此可見(jiàn)，液環(huán)泵的液環(huán)溫度對(duì)真空泵的真空度、氣量均有影響，所以降低液環(huán)泵的液環(huán)溫度是非常必要的。 4.用不同的工作液來(lái)提高真空泵的性能 水和油的汽化壓力，在相同的溫度下，差別較大。 分別用水和油作為液環(huán)泵的液環(huán)，泵的口徑分別為50mm、80mm，從圖5可以看出，在300mmHg的壓力以上的點(diǎn)水作為真空泵的液環(huán)和油作為真空泵的液環(huán)基本上具有相同的抽氣量，但是在低于300mmHg以下的壓力點(diǎn)，可以看到油環(huán)的吸入氣量要大于水環(huán)，并且壓力越低越明顯。 并且水環(huán)的極限真空壓力是20mmHg，而油環(huán)的極限真空壓力為4mmHg左右，相差較大。 液環(huán)的飽和蒸汽壓對(duì)提高液環(huán)泵極限真空度關(guān)系密切。 5.從不同的位置補(bǔ)液提高真空泵的性能 假如補(bǔ)液口位置在低壓區(qū)，那么外界的供液可以通過(guò)泵本身的自吸方式實(shí)現(xiàn)補(bǔ)液，對(duì)補(bǔ)液壓力要求較低;如果在高壓腔補(bǔ)液，那么補(bǔ)液壓力須大于泵腔內(nèi)的壓力才能進(jìn)行泵腔內(nèi)的補(bǔ)液，否則工作液得不到及時(shí)補(bǔ)充，就會(huì)造成氣體從壓縮腔回流到吸入腔，影響真空泵的性能。 經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，利用泵自吸的方式進(jìn)行補(bǔ)液，對(duì)泵的性能有降低作用，因?yàn)楸迷谖肭惶庍M(jìn)行補(bǔ)給液或從葉輪端面進(jìn)行補(bǔ)液，工作液已經(jīng)開(kāi)始工作了一段時(shí)間(從工作液壓縮氣體完成時(shí)為起點(diǎn))，也就是能量有了一定的損失，再加上這時(shí)補(bǔ)液會(huì)對(duì)液環(huán)產(chǎn)生沖擊損失，也減少了工作液對(duì)氣體的有效做功，消耗了一部分能量。 氣室位置，補(bǔ)給液獲得了充分的能量，并在幾乎沒(méi)有能量損失的情況下參與下一輪的吸、排氣過(guò)程，所以在高壓腔位置補(bǔ)液對(duì)提高真空泵性能是有好處的。 但是并不是補(bǔ)液的壓力越高越好，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證壓力一般在1～1.5bar的壓力是較合理的，否則壓力太高，補(bǔ)充的液體過(guò)多，使得液體占據(jù)了抽吸氣體的空間，真空泵的抽氣量和排氣壓力都會(huì)降低，同時(shí)泵輸送的液體量增加，所以軸功率會(huì)增大，泵效率降低，同時(shí)有振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生，并周期性地從泵的排氣口排出大量的水。 6.合理的補(bǔ)充工作液量提高真空泵性能 工作液的補(bǔ)給量在什么情況下最為合理，讓真空泵處于一種最佳的運(yùn)行狀態(tài)，可以通過(guò)計(jì)算的方式來(lái)確定補(bǔ)給液的量。 可以很清楚地對(duì)真空進(jìn)行補(bǔ)液，這種合理的補(bǔ)液，可以充分發(fā)揮液環(huán)的作用，把真空泵壓縮氣體產(chǎn)生的熱及時(shí)排出泵腔外，保證真空泵液環(huán)的溫度不會(huì)大幅升高，對(duì)液環(huán)泵的葉輪和泵體間的間隙進(jìn)行有效的密封，提高真空泵的容積效率，及時(shí)補(bǔ)充隨氣體排出泵腔外的工作液，潤(rùn)滑軸封等作用，同時(shí)提高真空泵的運(yùn)行可靠性、平穩(wěn)性和效率。 7.特殊的氣液分離裝置提高溶解性氣體的利用率 液環(huán)泵的突出優(yōu)點(diǎn)就是可以輸送有毒、有害、易燃和易爆的氣體，不會(huì)對(duì)環(huán)境和人造成傷害，另一突出優(yōu)點(diǎn)是液環(huán)泵的壓縮過(guò)程可以認(rèn)為是等溫壓縮的，這樣對(duì)于易燃、易爆氣體的壓縮不會(huì)發(fā)生燃燒和爆炸的危險(xiǎn)。但是如果抽送的氣體溶解于液環(huán)中，那么液環(huán)泵的抽氣量會(huì)發(fā)生變化 越容易溶解在液環(huán)中的氣體，氣體體積變化越大，抽送的氣體量越少，所以針對(duì)這種情況，為了盡可能回收溶于液環(huán)中的氣體，從真空泵排出的氣體首先進(jìn)入一級(jí)氣水分離器，并且被排出的氣體從這個(gè)分離器中排出，飽含溶解氣體的工作液被輸送到下一級(jí)低壓氣水分離器，由于壓力的降低，溶解在液體中的氣體被釋放出來(lái) 被釋放的氣體輸送到泵的進(jìn)口，參與循環(huán)。由于工作液的循環(huán)使用，從下一級(jí)分離器分離出來(lái)的液體壓力變得很低，需要用泵增壓再對(duì)真空泵進(jìn)行補(bǔ)液。 8.真空泵進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的作用 真空泵一般是用來(lái)抽真空的，但是并不是所有的場(chǎng)合均要求真空度越低越好，而有的場(chǎng)合是要求控制在某一需要的真空度范圍內(nèi);或者是真空泵的泵腔內(nèi)壓力過(guò)低，泵腔內(nèi)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的汽蝕 造成泵的振動(dòng)、噪聲過(guò)大而影響使用的時(shí)候，可以在泵的吸氣區(qū)域增加一個(gè)真空調(diào)節(jié)閥，在上述情況發(fā)生時(shí)，可以適當(dāng)打開(kāi)調(diào)節(jié)閥以緩和振動(dòng)和噪聲的影響，或者是降低真空度，達(dá)到需要的真空度要求。 從上面可以看出真空泵的改善辦法有多種在應(yīng)用中的具體情況可以加以區(qū)別利用，這對(duì)提高真空泵的性能，提高真空泵運(yùn)行的平穩(wěn)性和可靠性會(huì)起到一個(gè)積極的作用。 以上資料由愛(ài)加真空收集整理，真空鍍膜設(shè)備維修找愛(ài)加真空，專業(yè)鑄就品牌! 相關(guān)閱讀 |
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