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罗茨水环真空机组安装方法介绍

2019-12-11

罗茨水环真空机组是以罗茨泵为主泵,以水环泵为前级泵串联而成的。罗茨水环真空机组选用水环泵作为前级泵比其它真空泵更为有利,它克服了单台水环泵运用时极限压力差(机组的极限压力比水环泵有很大的前进),在一定压力下抽气速率低的缺点,一同保留了罗茨泵能敏捷工作,有较大抽气速率的利益。特别可以适应抽除许多的可凝性蒸汽,特别是当气镇油封机械真空泵扫除可凝性蒸汽才干不可,或运用的溶剂能使泵油恶化而影响功用,或者是真空系统不容许油污染的时分更为显着。当配有防爆电机及电器时并恪守相应的安全规矩下,还可抽除易燃易爆的气体。因此罗茨泵-水环泵机组广泛地用于化工行业中的真空蒸馏、真空蒸发、脱水结晶;食品行业中的冷冻单调;医药工业的真空单调;轻纺工业的涤纶切片;高空模拟实验等的抽真空系统中。一、罗茨水环真空机组的更大抽速由主泵(罗茨泵)抽速抉择;二、罗茨水环真空机组的极限真空度:1、二级罗茨水环真空机组(罗茨泵+水环泵)267Pa;{麦氏水银真空表可测得}2、三级罗茨水环真空机组(罗茨泵+罗茨泵+水环泵)25Pa;{麦氏水银真空表可测得}3、四级罗茨水环真空机组(罗茨泵+罗茨泵+罗茨泵+水环泵)0.5Pa。{数显真空表可测得}三、罗茨水环真空机组的功率为水环泵与罗茨泵的电机之和罗茨水环真空机组配套设备:控制柜,真空表,管路,机架,阀门:

(1)机组前装冷凝器

为了尽量使机组的体积小些,可设法使待抽的蒸汽在进入泵机组之前冷凝,这样剩下来的就对错可凝性气体和微量剩下蒸汽。气体降温后在相同压力下体积也减小。所以冷凝后所需抽气量减小,相应地泵也可以选得小一些。

选用哪种方法较经济?应视其具体状况而定,举例说明如下:

冷凝蒸汽有两种方法:一种是设备一台冷却设备,另一种是在机组的高压级中装一台冷凝器,以便能用一般的水冷却。

其系统需要每小时抽除50kg的水蒸汽量,在吸入压力为1Torr时的容积流量为50000m3/h。

1)要抽吸上述的水蒸汽量,需要三个罗茨泵串联,并用一台水环泵作前级构成的机组,该机组的总功率90kW。

2)为了使蒸汽在抵达真空泵之前冷凝,就要在位于A处装一个冷凝器和一个功率为30000kcal/h的冷却设备,如图4所示。在1Torr的吸入压力下,水蒸汽的冷凝温度均为-19℃,为了能确保连续工作,应取冷凝设备的冷凝温度为-25℃,且并联设备2台冷凝器。根据非冷凝气体的构成有些计算得,真空泵的抽气量就可以降低到1000~2000m3/h,总机组(包含冷凝器的消耗功率)的功率相同是90kW。

3)先用罗茨泵抽出水蒸汽,并在45Torr压力下进行冷凝,该压力下有的冷凝温度约为36℃,所以可使冷凝器的冷凝温度坚持在30~35℃之间,可用一般冷却水冷却。冷凝器设在B处。这时总功率的消耗为75kW支配。

通过上述三组方法的比照可知,第三种计划更佳,可减少15kW的动力消耗。

综上所述,水蒸汽冷却后只剩下非可凝性气体。在压力很低时,水蒸汽的比容相当大,这些可凝性蒸汽冷凝后,泵所需要的抽气量显着就大为降低了。别的,不论蒸汽是不是冷凝,在相同压力下只需气体温度降低,其容积流量就会减少。例如化工流程中200~300℃温度的气体并不罕见。若从300℃冷却到50℃以后,单调空气的容积减少45%支配,这样就可以挑选较小容量的抽气真空泵机组设备。

(2)机组的操作次第:

1)机组中无旁通阀时,应先开动水环泵,被抽系统中的气体由罗茨泵(气体推动罗茨泵转子自行翻滚,如同流量计一般)进入水环泵后再排至大气,待水环泵的吸入压力(如串联有大气泵,则为大气泵的吸入压力)抵达罗茨泵的起先规定值时(即容许排气压力),始发起罗茨泵,机组正式工作,初步工作。

2)机组中有旁通阀时,如图5所示,先发起水环泵,接着开动罗茨泵,此时,罗茨泵进排气压差较大,旁通阀自动打开,被抽容器中的气体一有些通过旁通阀进入水环泵,另一有些在罗茨泵的作用下通过该泵也进入水环泵,显着抽气速率增加,这样很快抵达罗茨泵的预真空,进排气压差较小,阀门自动关闭(或人工关闭),机组正式工作。这种方法能大大缩短预抽时间,但设备较凌乱。

(3)机组-罗茨泵-前级泵功用联系

机组的功用与罗茨泵的功用密切相关,而罗茨泵的功用又随前级泵的不相同而有所不相同。

1)由于罗茨泵的转子与转子之间、转子与壳体之间存在着空地,因此有返流存在,而这种返流受进口压力和出口压力的影响,即使是同一台罗茨泵,运用不相同的前级泵时,其抽气速率也会有所不相同。

罗茨泵的抽气速率可由下式判定:

δ=δ0(P2/P1/K)

式中:δ0-计划的抽气速率;

P1-进口压力;

P2-出口压力;

K-固有常数,由该泵转子的形状、空地量、转子圆周速度和出口压力来判定。

由上式可知,抽气量遭到出口压力与进口压力之比的影响,亦即若增加前级泵的抽气速率,那么罗茨泵的抽气速率也会增大。

(2)极限压力由泵的抽气速率,各空地的返流量,泵体泄露量及高真空侧的放气量所抉择。即:

P0=(Q1+Q2+Q3)/δ式中:P0-极限压力;

δ-抽气速率;

Q1-返流量;

Q2-泄露量;

Q3-放气量。

在这些参数中,Q1受排气压力即前级泵的极限压力的影响很大,在用水环泵作前级泵时,罗茨泵的极限压力随水环的丰满蒸汽压的不相同而不相同。

是用同一台罗茨泵配不相同的前级泵时的功用比照。

前级泵的极限真空度愈高时,机组的极限真空度也随之增高;两级罗茨泵串联运用,则能前进机组的极限真空度(实质上便是前一个罗茨泵为后一个罗茨泵的前级泵),且功用曲线陡峭拓展,也即运用的规划拓展(由曲线1与2,曲线3与5的比照而得)。机组1、2的曲线大致相同。相同,机组3、4、5的曲线也有相同之处。但是1、2机组曲线和3、4、5机组曲线却是彻底不相同的两组曲线。这说明对于同一罗茨泵而言,选用不相同的前级泵时,其机组的功用曲线有实质的区别。由此可见,前级泵对机组功用有相当大的影响。

(4)水环泵的挑选

所谓水环泵便是用水作为液环的液环泵,用水作液环有许多利益,如价廉、易得、不会污染环境等。但也有一个很大缺点,由于水的丰满蒸汽压高,使得水环泵的吸入压力也高。这时如改用丰满蒸汽压低的液体作为液环,则可前进泵的极限真空度。假设某机组中罗茨泵更大容许的排气压力为10Torr,则用水作液环时还须加大气泵才干作为该罗茨泵的前级泵,若改用矿物油作液环则不加大气泵即可作为前级泵,这样可以简化设备。

(5)机组功用与罗茨泵容许排出压力

机组的功用在很大程度上取决于罗茨泵的容许排出压力。这种容许值越低,水环泵作为前级泵的或许性就越小。假设罗茨泵这种容许值为1~10Torr,而不论单、多级的水环泵极限压力大大高于这个数值,因此就不或许单独与这种罗茨泵组合运用,而需要加二级大气泵。假设罗茨泵排出压力容许值在100Torr以上,则前级的水环泵也可以作为罗茨泵的前级泵的前级泵,这就大大地扩展了前级泵的运用规划。

(6)运用实例

某化纤产品的生产过程为:低分子-高分子-制成带状-切片-单调(运用罗茨泵-水环泵机组进行真空单调)-抽丝-牵伸、加热-纺织-成品。

其间一个重要的工序是将5×5×5(mm)大小的切片进行单调,以便进行抽丝,抽丝过程中志向的状况是使水份含量为零,实际上由于不能抵达这一意图,故需要水份含量不大于0.02%,假设水份超越这一需要,要高温高压下抽丝,会使高分子分解,影响产品的强度。

在单调这一工序中所运用的罗茨泵-水环泵机组的抽真空系统设备。

首要设备的功用简介如下:

(1)真空阀关闭真空阀,机组间断工作,可坚持单调系统一定的真空度。

(2)自动气动安全阀为防止机组俄然泊车时水环泵系统中的水向罗茨泵及真空单调系统中倒灌。

(3)压差阀机组初步工作时,先发起水环泵,在压差阀两端逐渐发作压差,抵达一定值时,阀自动打开,使系统中大有些气体经此阀流进水环泵。当大气逐渐通过大气泵流进水环泵,压差阀两端压力又逐渐减小,致使关阀,所以大气泵随即初步正常工作,压差阀的作用是为了缩短大气泵正常工作前的预抽时间。

(4)水位计起止逆阀的作用,防止水环泵的水倒流。

操作次第如下:先开动水环泵,系统中气体径由罗茨泵(此时推动罗茨泵转子翻滚)进入水环泵而由汽水分离器排向大气。当抽到必定压力为50Torr时发起罗茨泵2,当必定压力到20Torr时再发起罗茨泵1,更终系统压力可抵达0.088Torr,一般状况下可维持在1Torr以下

  (1)机组前装冷凝器

为了尽量使机组的体积小些,可设法使待抽的蒸汽在进入泵机组之前冷凝,这样剩下来的就对错可凝性气体和微量剩下蒸汽。气体降温后在相同压力下体积也减小。所以冷凝后所需抽气量减小,相应地泵也可以选得小一些。

选用哪种方法较经济?应视其具体状况而定,举例说明如下:

冷凝蒸汽有两种方法:一种是设备一台冷却设备,另一种是在机组的高压级中装一台冷凝器,以便能用一般的水冷却。

其系统需要每小时抽除50kg的水蒸汽量,在吸入压力为1Torr时的容积流量为50000m3/h。

1)要抽吸上述的水蒸汽量,需要三个罗茨泵串联,并用一台水环泵作前级构成的机组,该机组的总功率90kW。

2)为了使蒸汽在抵达真空泵之前冷凝,就要在位于A处装一个冷凝器和一个功率为30000kcal/h的冷却设备,如图4所示。在1Torr的吸入压力下,水蒸汽的冷凝温度均为-19℃,为了能确保连续工作,应取冷凝设备的冷凝温度为-25℃,且并联设备2台冷凝器。根据非冷凝气体的构成有些计算得,真空泵的抽气量就可以降低到1000~2000m3/h,总机组(包含冷凝器的消耗功率)的功率相同是90kW。

3)先用罗茨泵抽出水蒸汽,并在45Torr压力下进行冷凝,该压力下有的冷凝温度约为36℃,所以可使冷凝器的冷凝温度坚持在30~35℃之间,可用一般冷却水冷却。冷凝器设在B处。这时总功率的消耗为75kW支配。

通过上述三组方法的比照可知,第三种计划更佳,可减少15kW的动力消耗。

综上所述,水蒸汽冷却后只剩下非可凝性气体。在压力很低时,水蒸汽的比容相当大,这些可凝性蒸汽冷凝后,泵所需要的抽气量显着就大为降低了。别的,不论蒸汽是不是冷凝,在相同压力下只需气体温度降低,其容积流量就会减少。例如化工流程中200~300℃温度的气体并不罕见。若从300℃冷却到50℃以后,单调空气的容积减少45%支配,这样就可以挑选较小容量的抽气真空泵机组设备。

(2)机组的操作次第:

1)机组中无旁通阀时,应先开动水环泵,被抽系统中的气体由罗茨泵(气体推动罗茨泵转子自行翻滚,如同流量计一般)进入水环泵后再排至大气,待水环泵的吸入压力(如串联有大气泵,则为大气泵的吸入压力)抵达罗茨泵的起先规定值时(即容许排气压力),始发起罗茨泵,机组正式工作,初步工作。

2)机组中有旁通阀时,如图5所示,先发起水环泵,接着开动罗茨泵,此时,罗茨泵进排气压差较大,旁通阀自动打开,被抽容器中的气体一有些通过旁通阀进入水环泵,另一有些在罗茨泵的作用下通过该泵也进入水环泵,显着抽气速率增加,这样很快抵达罗茨泵的预真空,进排气压差较小,阀门自动关闭(或人工关闭),机组正式工作。这种方法能大大缩短预抽时间,但设备较凌乱。

(3)机组-罗茨泵-前级泵功用联系

机组的功用与罗茨泵的功用密切相关,而罗茨泵的功用又随前级泵的不相同而有所不相同。

1)由于罗茨泵的转子与转子之间、转子与壳体之间存在着空地,因此有返流存在,而这种返流受进口压力和出口压力的影响,即使是同一台罗茨泵,运用不相同的前级泵时,其抽气速率也会有所不相同。

罗茨泵的抽气速率可由下式判定:

δ=δ0(P2/P1/K)

式中:δ0-计划的抽气速率;

P1-进口压力;

P2-出口压力;

K-固有常数,由该泵转子的形状、空地量、转子圆周速度和出口压力来判定。

由上式可知,抽气量遭到出口压力与进口压力之比的影响,亦即若增加前级泵的抽气速率,那么罗茨泵的抽气速率也会增大。

(2)极限压力由泵的抽气速率,各空地的返流量,泵体泄露量及高真空侧的放气量所抉择。即:

P0=(Q1+Q2+Q3)/δ式中:P0-极限压力;

δ-抽气速率;

Q1-返流量;

Q2-泄露量;

Q3-放气量。

在这些参数中,Q1受排气压力即前级泵的极限压力的影响很大,在用水环泵作前级泵时,罗茨泵的极限压力随水环的丰满蒸汽压的不相同而不相同。

是用同一台罗茨泵配不相同的前级泵时的功用比照。

前级泵的极限真空度愈高时,机组的极限真空度也随之增高;两级罗茨泵串联运用,则能前进机组的极限真空度(实质上便是前一个罗茨泵为后一个罗茨泵的前级泵),且功用曲线陡峭拓展,也即运用的规划拓展(由曲线1与2,曲线3与5的比照而得)。机组1、2的曲线大致相同。相同,机组3、4、5的曲线也有相同之处。但是1、2机组曲线和3、4、5机组曲线却是彻底不相同的两组曲线。这说明对于同一罗茨泵而言,选用不相同的前级泵时,其机组的功用曲线有实质的区别。由此可见,前级泵对机组功用有相当大的影响。

(4)水环泵的挑选

所谓水环泵便是用水作为液环的液环泵,用水作液环有许多利益,如价廉、易得、不会污染环境等。但也有一个很大缺点,由于水的丰满蒸汽压高,使得水环泵的吸入压力也高。这时如改用丰满蒸汽压低的液体作为液环,则可前进泵的极限真空度。假设某机组中罗茨泵更大容许的排气压力为10Torr,则用水作液环时还须加大气泵才干作为该罗茨泵的前级泵,若改用矿物油作液环则不加大气泵即可作为前级泵,这样可以简化设备。

(5)机组功用与罗茨泵容许排出压力

机组的功用在很大程度上取决于罗茨泵的容许排出压力。这种容许值越低,水环泵作为前级泵的或许性就越小。假设罗茨泵这种容许值为1~10Torr,而不论单、多级的水环泵极限压力大大高于这个数值,因此就不或许单独与这种罗茨泵组合运用,而需要加二级大气泵。假设罗茨泵排出压力容许值在100Torr以上,则前级的水环泵也可以作为罗茨泵的前级泵的前级泵,这就大大地扩展了前级泵的运用规划。

(6)运用实例

某化纤产品的生产过程为:低分子-高分子-制成带状-切片-单调(运用罗茨泵-水环泵机组进行真空单调)-抽丝-牵伸、加热-纺织-成品。

其间一个重要的工序是将5×5×5(mm)大小的切片进行单调,以便进行抽丝,抽丝过程中志向的状况是使水份含量为零,实际上由于不能抵达这一意图,故需要水份含量不大于0.02%,假设水份超越这一需要,要高温高压下抽丝,会使高分子分解,影响产品的强度。

在单调这一工序中所运用的罗茨泵-水环泵机组的抽真空系统设备。

首要设备的功用简介如下:

(1)真空阀关闭真空阀,机组间断工作,可坚持单调系统一定的真空度。

(2)自动气动安全阀为防止机组俄然泊车时水环泵系统中的水向罗茨泵及真空单调系统中倒灌。

(3)压差阀机组初步工作时,先发起水环泵,在压差阀两端逐渐发作压差,抵达一定值时,阀自动打开,使系统中大有些气体经此阀流进水环泵。当大气逐渐通过大气泵流进水环泵,压差阀两端压力又逐渐减小,致使关阀,所以大气泵随即初步正常工作,压差阀的作用是为了缩短大气泵正常工作前的预抽时间。

(4)水位计起止逆阀的作用,防止水环泵的水倒流。

操作次第如下:先开动水环泵,系统中气体径由罗茨泵(此时推动罗茨泵转子翻滚)进入水环泵而由汽水分离器排向大气。当抽到必定压力为50Torr时发起罗茨泵2,当必定压力到20Torr时再发起罗茨泵1,更终系统压力可抵达0.088Torr,一般状况下可维持在1Torr以下

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