蒸汽噴射真空泵技術(shù)性能和影響因素分析

1、蒸汽噴射真空泵技術(shù)性能和影響因素分析(1時(shí)間:2009-08-05來源:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院編輯:李華 1、前言蒸汽噴射真空泵1 2抽氣量大、工作范圍寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件, 是一種用途廣泛的真空獲得設(shè)備, 應(yīng)用于除氣、脫色、干燥、脫臭、蒸餾、制冷及輸送等方面。特別是其對(duì)吸入氣體無選擇性, 在食品生產(chǎn)、石油化工、油脂加工、聚酯生產(chǎn)、含有機(jī)溶劑的物料濃縮等場(chǎng)合, 與機(jī)械真空泵( 油泵 相比顯示出卓越的優(yōu)點(diǎn)。筆者將其用于一種含有機(jī)溶劑的物料真空濃縮, 取得了非常滿意的效果。但在應(yīng)用方面的技術(shù)要求資料甚少, 本文在介紹蒸汽噴射真空泵的技術(shù)性能的基礎(chǔ)上, 結(jié)合多年應(yīng)用實(shí)踐, 對(duì)蒸汽噴射真空泵

2、的影響因素進(jìn)行較全面的分析,并對(duì)其安裝調(diào)試作一些探討, 為其廣泛應(yīng)用提供參考。2、蒸汽噴射真空泵的技術(shù)性能蒸汽噴射真空泵是利用流體流動(dòng)時(shí)的靜壓能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)換的氣體動(dòng)力學(xué)原理來形成真空。具有一定壓力的水蒸汽通過拉瓦爾噴嘴喉徑時(shí)達(dá)到聲速, 到噴嘴的擴(kuò)散部時(shí),靜壓能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能, 達(dá)到超聲速, 同時(shí)噴嘴出口處形成真空, 被抽氣體在壓差的作用下, 被抽入吸入室, 和蒸汽一邊混合一邊進(jìn)入文丘里管, 然后以亞聲速從文丘里的擴(kuò)散管排出, 同時(shí)混合的氣體速度逐漸降低, 壓力隨之升高, 而后從排出口排出。如果將幾個(gè)噴射泵串聯(lián)起來使用,泵與泵中間加入冷凝器使蒸汽冷凝, 便可得到更高的真空度。一般工作真空度與級(jí)

3、數(shù)的關(guān)系如下: 整臺(tái)蒸汽噴射真空泵由若干級(jí)泵體與冷凝器兩大部份組成。各級(jí)泵體均由噴嘴、吸入室及擴(kuò)壓器組成, 噴嘴可以是單只, 也可以是多只, 多只總成制造時(shí)同心要求較高, 但效率高。噴一般采用不銹鋼材料, 吸入室和擴(kuò)壓器等其它部件可采用不銹鋼、鑄鐵及碳鋼等材料。3、蒸汽噴射真空泵的合理選用蒸汽噴射真空泵以水蒸汽和冷卻水為動(dòng)力, 一般說來水蒸汽壓力高, 冷卻水溫度低, 經(jīng)濟(jì)效果好, 同時(shí)根據(jù)被抽介質(zhì)的組成不同( 全部是不凝性氣體或部分含有可凝性成份 , 其設(shè)計(jì)也有所不同。衡量蒸汽噴射真空泵的技術(shù)性能有兩個(gè)指標(biāo): 真空度和抽氣量。一般來說, 蒸汽噴射真空泵的抽氣量與真空度成反比關(guān)系, 即

4、抽氣量增加, 真空度下降, 抽氣量減少,真空度上升。在工作段內(nèi)曲線變化緩慢, 當(dāng)抽氣量超過過載點(diǎn)時(shí), 曲線就突然上升, 當(dāng)抽氣量增到某一定值時(shí), 真空度就會(huì)被完全破壞。所以, 蒸汽噴射真空泵要求在工作段內(nèi)使用。為此, 在選型時(shí)一定要先進(jìn)行工藝流程、技術(shù)參數(shù)的論證和驗(yàn)算, 然后再根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定蒸汽噴射真空泵的規(guī)格和型號(hào)。4、影響真空泵能力的主要因素研究3( 1 對(duì)工作蒸汽及其干度的研究蒸汽壓力偏低及壓力波動(dòng)均對(duì)真空泵的能力有較大影響, 因此蒸汽壓力不應(yīng)低于要求的工作壓力, 但所用真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定型, 過多提高蒸汽壓力并不會(huì)增加抽氣量及真空度。另外, 要確保鍋爐供給的蒸汽壓力穩(wěn)定, 最好用一臺(tái)

5、鍋爐專門給蒸汽噴射泵提供工作蒸汽, 這樣蒸汽壓力就不會(huì)出現(xiàn)波動(dòng), 真空泵性能穩(wěn)定。蒸汽的干度對(duì)真空泵的性能也有較大影響, 其中含水會(huì)引起真空波動(dòng), 含水過多甚至?xí)椴黄鹫婵? 通常的作法是在汽包前加裝汽水分離器以獲得干度較高的工作蒸汽, 同時(shí)對(duì)蒸汽管路進(jìn)行有效保溫。為取得最佳的工作效益, 為噴射真空泵提供的工作蒸汽應(yīng)為過熱510的過熱蒸汽。特別是五級(jí)泵, 對(duì)蒸汽的品質(zhì)要求非常高, 含微量水分都可能引起噴嘴的冰塞, 造成開第五級(jí)噴射器時(shí)真空度下降或沒有作用。( 2 對(duì)循環(huán)冷卻水要求的研究冷卻水供量不足, 冷凝器及大氣都會(huì)發(fā)熱, 氣流聲音變大, 真空度迅速下降, 甚至蒸汽會(huì)返入抽氣管。對(duì)于列管間冷

6、式冷凝器, 應(yīng)保證供水壓力為0.2MPa, 供水量應(yīng)比實(shí)際的用量稍微大一點(diǎn), 這樣用水的波動(dòng)會(huì)比較平穩(wěn)。另外, 為避免供水量不穩(wěn)定而引起真空波動(dòng), 最好采用單獨(dú)的循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)真空泵的冷凝器進(jìn)行供水。冷卻水溫太高, 真空泵能力會(huì)下降, 有時(shí)甚至抽不起真空, 一般不超過32。另外, 冷卻水溫越高, 耗用的蒸汽量越多。冷卻水質(zhì)對(duì)真空泵能力的影響也是一個(gè)不可忽視的因素, 如果水質(zhì)差, 硬度高, 會(huì)造成冷凝器積垢甚至堵塞,嚴(yán)重影響熱交換性能, 使蒸汽難于冷凝, 從而影響真空度。所以應(yīng)保證循環(huán)冷卻水為純凈的軟化水。( 3 對(duì)真空泵系統(tǒng)密封要求的研究真空泵處于極限狀態(tài)時(shí), 第1 級(jí)排出的水很少, 有時(shí)甚至沒

7、有。因此, 第1 級(jí)泵有大量水排出, 可以認(rèn)為是系統(tǒng)有泄漏。通常的漏氣原因有: 墊片沒裝、裝錯(cuò)或損壞、螺栓擰緊、法蘭面損壞、焊縫有沙眼, 接頭( 壓力表、真空表等 未裝好。最通用的查漏方法是整個(gè)系統(tǒng)通入帶壓空氣, 用肥皂水涂在各處。如有漏, 漏點(diǎn)會(huì)有氣泡, 有時(shí)甚至能聽到泄漏的聲音。檢驗(yàn)是否漏氣的最終要求是: 用0.2MPa 壓縮空氣對(duì)真空系統(tǒng)( 包括泵體和大氣腿 進(jìn)行氣密性試驗(yàn),24 小時(shí)壓力下降量不超過4.8%。( 4 對(duì)噴嘴要求的研究噴嘴是影響真空泵性能的重要部件, 存在的問題有:噴嘴裝錯(cuò)、裝歪、堵塞、損壞、腐蝕和泄漏, 不管采取何種預(yù)防措施, 噴嘴的堵塞在所難免。一方面由于安裝蒸氣管道

8、時(shí), 管道中殘存的鐵屑及焊渣會(huì)堵塞噴嘴; 另一方面, 真空泵系統(tǒng)停用時(shí), 蒸汽管道易生銹, 銹斑在使用時(shí)掉落堵塞噴嘴。一般來說, 第1、2 級(jí)噴嘴孔徑較大, 不易堵塞, 最易堵塞的是第3、4、5 級(jí)的噴嘴。噴嘴是否堵塞可通過觸摸泵頭和冷凝器的溫度來確認(rèn)。5、蒸汽噴射真空泵的安裝調(diào)試( 1 系統(tǒng)安裝系統(tǒng)安裝如圖1 所示。 ( 2 安裝技術(shù)要求整個(gè)真空泵機(jī)組必須安裝在距水封池面11 米以上的高架平臺(tái)上, 最好在13 米左右。安裝時(shí), 應(yīng)確認(rèn)密封件完好, 各法蘭的連接均勻緊固。每個(gè)冷凝器應(yīng)有各自的大氣腿, 大氣腿絕對(duì)不能泄漏和堵塞, 安裝時(shí)要求保證通導(dǎo)無障礙, 無死區(qū), 無積液。大氣腿必須

9、插入水封池, 水封池的面積應(yīng)大于所有大氣腿截面積的30 倍。抽氣管道應(yīng)與整臺(tái)泵所規(guī)定吸入口的直徑一致, 且其設(shè)置應(yīng)避免管道內(nèi)積水或積液現(xiàn)象, 最好向真空緩沖罐方向傾斜。整臺(tái)泵的吸入口至排氣口, 供水及排水管路, 包括大氣腿等一切涉及到負(fù)壓的真空泵系統(tǒng), 必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn), 不能泄漏。供氣管道要進(jìn)行蒸汽吸掃, 以防噴嘴堵塞。蒸汽噴射真空泵技術(shù)性能和影響因素分析(3時(shí)間:2009-08-05來源:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院編輯:李華 ( 3 試運(yùn)行1 判斷、分析各級(jí)噴射器運(yùn)行是否正常在極限工作狀態(tài)下, 各級(jí)噴射器達(dá)到以下真空度為正常。在正常情況下, 各級(jí)噴射器的表面特征為: 第一級(jí)噴射器的擴(kuò)壓管收縮段溫度在70左右, 第二級(jí)噴射器的擴(kuò)壓管收縮段表面為常溫, 第三級(jí)噴射器的擴(kuò)壓管收縮段為<0并伴有冷凝水珠, 第四級(jí)噴射器表面為0以下并伴有冰霜, 第五級(jí)噴射器因帶有保溫夾套無法見到冰霜,但泵的吸入口非常冷。 如果各級(jí)噴射器達(dá)不到上述工作點(diǎn)和特征, 則對(duì)噴射泵進(jìn)行逐級(jí)試驗(yàn)、逐級(jí)檢查、逐級(jí)分析, 直到正常。( 2 試生產(chǎn)運(yùn)行蒸汽噴射真空泵試運(yùn)行達(dá)到上述要求后, 即可與生產(chǎn)系統(tǒng)連接, 進(jìn)行試生產(chǎn)運(yùn)行, 噴射泵帶負(fù)荷運(yùn)行, 這時(shí)第一、二、三級(jí)噴射器的真空