摘要:目前真空技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用在石油、化工、制藥、等行業(yè)的減壓蒸發(fā)、結(jié)晶、蒸餾、升華、干燥、負(fù)壓濃縮、脫水、化學(xué)反應(yīng)吸收及真空輸送物料等工藝,各種加工過程應(yīng)用真空技術(shù)后可以節(jié)能降耗、加快反應(yīng)速度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加經(jīng)濟(jì)效益也逐步形成共識,但真空技術(shù)是一門邊緣科學(xué),我國的真空行業(yè)是在解放后消化吸收前蘇聯(lián)、美國、日本、德國產(chǎn)品的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,雖然近幾年我國的真空設(shè)備制造廠的數(shù)量如雨后春筍般壯大起來,但不少廠家對于其生產(chǎn)的真空泵在不同工藝如何應(yīng)用選型卻并不清楚(更談不上根據(jù)用戶提供的工藝參數(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計),這給廣大用戶的選型帶來很大的不便,本文將根據(jù)我公司30多年的生產(chǎn)、研制和配套經(jīng)驗,闡述在化工行業(yè)幾個典型工藝如何合理選用噴射真空泵的問題。
一、 關(guān)于真空泵的幾個概念
在化工生產(chǎn)的加工過程中如何應(yīng)用好真空泵,需要先明確以下幾個概念:
1、“真空”的概念:“真空”是指在給定空間內(nèi)低于一個大氣壓力的氣體狀態(tài),也就是該空間內(nèi)氣體分子密度低于該地區(qū)大氣壓的氣體分子密度。完全沒有氣體的空間狀態(tài)稱為絕對真空。
2、真空泵:是用以產(chǎn)生、改善和維持真空的裝置。
3、抽氣量:真空泵在工作壓強下單位時間內(nèi)抽吸氣體的流量。單位:kg/h或m3/h;
4、極限壓強(真空度):在抽汽量為零的情況下真空泵所能達(dá)到的絕對壓強。單位:Pa、KPa、MPa或mmhg(極限絕壓減當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃O限真空度);
5、工作壓強(真空度):噴射泵在額定抽氣量時的絕對壓強。單位:Pa、KPa、MPa或mmhg(工作絕壓減當(dāng)?shù)卮髿鈮簽楣ぷ髡婵斩龋?/FONT>
6、工作蒸汽壓力:蒸汽噴射真空泵的工作蒸汽壓力。單位:MPa或kgf/cm2;
7、工作蒸汽耗量:蒸汽噴射真空泵單位時間蒸汽耗量。單位:kg/h;
8、冷卻水溫:水噴射泵循環(huán)水溫度或蒸汽噴射真空泵的冷凝器循環(huán)水溫度。單位:OC;
9、冷卻水循環(huán)量:單位時間通過水噴射器或蒸汽噴射泵冷凝器的循環(huán)水流量。單位:kg/h;
二、 化工行業(yè)常見的的幾種真空泵及其優(yōu)缺點
1、化工行業(yè)經(jīng)常使用的幾種真空泵——化工行業(yè)上常見的真空泵可以簡單的分為變?nèi)莘e式真空泵和噴射真空泵,變?nèi)莘e式真空泵是利用泵腔容積的周期變化來完成吸氣和排氣的裝置,往復(fù)真空泵、旋片真空泵、滑閥真空泵、水環(huán)真空泵、羅茨真空泵就是屬于變?nèi)莘e式真空泵。噴射真空泵是利用文丘里效應(yīng)的壓力降產(chǎn)生的高速射流把氣體輸送到出口的一種動量傳輸泵,水噴射真空泵、蒸汽噴射真空泵、汽水串聯(lián)噴射真空泵、汽水組合噴射真空泵同屬于噴射真空泵。
2、變?nèi)莘e式真空泵的工作原理和優(yōu)缺點
(1)、往復(fù)真空泵、旋片真空泵、滑閥真空泵、羅茨真空泵是靠活塞往復(fù)運動或旋轉(zhuǎn)將氣體吸入、壓縮并排出。它們的優(yōu)點是新投入使用的泵真空度相對比較高,但是活塞是運轉(zhuǎn)部件,因此活塞的磨損是避免不了的,隨著檢修次數(shù)的增加工作真空度將不斷下降,直至滿足不了生產(chǎn)的要求。此類泵工作噪音大,耗油量大,故障率高也是其致命的缺點,一般都需要開一臺備用一臺,這無形中增加了設(shè)備投資與運行費用。另外如果用此類泵抽吸水蒸汽等可凝性氣體,將使?jié)櫥腿榛,因此只能?yīng)用在抽吸不凝性(空氣類)氣體,也不能抽吸帶有顆粒狀的介質(zhì),這也就限制了其適用范圍。
。2)、水環(huán)真空泵是靠裝在泵殼內(nèi)的帶有多葉片的偏心轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),把水拋向泵殼形成與泵殼同心的水環(huán),水環(huán)與轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化從而將氣體吸入、壓縮并排出。它的優(yōu)點是低真空時抽氣量大、可以直接抽吸水蒸汽等可凝性氣體。它的缺點是真空度低;不能抽吸帶有顆粒狀的介質(zhì);轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)不易做防腐處理,因此不能抽吸具有腐蝕性的介質(zhì)。
3、噴射真空泵的工作原理和優(yōu)缺點
噴射真空泵是利用文丘里效應(yīng)的壓力降產(chǎn)生的高速射流把氣體輸送到出口的一種動量傳輸泵。它分為水噴射真空泵、蒸汽噴射真空泵、汽水串聯(lián)噴射真空泵、汽水組合噴射真空泵。噴射真空泵以其真空度范圍廣,可以直接抽吸水蒸汽等可凝性氣體和帶有顆粒狀的介質(zhì),結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,無運轉(zhuǎn)部件維修量小,節(jié)能降耗等優(yōu)點越來越廣泛的應(yīng)用在化工操作的各工藝中,下面分別介紹各種噴射真空泵的工作原理。
。1)、水噴射真空泵的工作原理及結(jié)構(gòu)簡圖
水噴射真空泵的設(shè)備組成見其結(jié)構(gòu)簡圖,其工作原理是:循環(huán)水箱中的水經(jīng)循環(huán)水泵做功后產(chǎn)生一定的壓力、流速,具有一定壓力、流速的水進(jìn)入水噴射器的集水室,經(jīng)孔板上的多個拉瓦爾噴嘴噴射,形成的高速射流使噴射器的混合室產(chǎn)生真空,被抽介質(zhì)在真空作用下進(jìn)入噴射器混合室,在混合室中與高速水流充分混合和經(jīng)文丘里管降速、增壓后排出到循環(huán)水箱中,不凝性氣體析出,可凝性汽體從水箱溢流口溢出,如此反復(fù)做功。它的優(yōu)點是低位整機(jī)型式,比水環(huán)真空泵的真空度高,代替W式往復(fù)真空泵可以取消前置冷凝器,節(jié)省一次性設(shè)備投資和運行費用。
[$page] 。2)、汽水串聯(lián)噴射真空泵的工作原理及結(jié)構(gòu)簡圖
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