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化工行业常见的的几种真空泵及其优缺点

化工行业常见的的几种真空泵及其优缺点

1、化工行业经常使用的几种真空泵——化工行业上常见的真空泵可以简单的分为变容积式真空泵和喷射真空泵,变容积式真空泵是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气的装置,往复真空泵、旋片真空泵、滑阀真空泵、水环真空泵、罗茨真空泵就是属于变容积式真空泵。喷射真空泵是利用文丘里效应的压力降产生的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵,水喷射真空泵、蒸汽喷射真空泵、汽水串联喷射真空泵、汽水组合喷射真空泵同属于喷射真空泵。

2、变容积式真空泵的工作原理和优缺点

(1)、往复真空泵、旋片真空泵、滑阀真空泵、罗茨真空泵是靠活塞往复运动或旋转将气体吸入、压缩并排出。它们的优点是新投入使用的泵真空度相对比较高,但是活塞是运转部件,因此活塞的磨损是避免不了的,随着检修次数的增加工作真空度将不断下降,直至满足不了生产的要求。此类泵工作噪音大,耗油量大,故障率高也是其致命的缺点,一般都需要开一台备用一台,这无形中增加了设备投资与运行费用。另外如果用此类泵抽吸水蒸汽等可凝性气体,将使润滑油乳化,因此只能应用在抽吸不凝性(空气类)气体,也不能抽吸带有颗粒状的介质,这也就限制了其适用范围。

(2)、水环真空泵是靠装在泵壳内的带有多叶片的偏心转子旋转,把水抛向泵壳形成与泵壳同心的水环,水环与转子叶片形成了容积周期变化从而将气体吸入、压缩并排出。它的优点是低真空时抽气量大、可以直接抽吸水蒸汽等可凝性气体。它的缺点是真空度低;不能抽吸带有颗粒状的介质;转子高速旋转不易做防腐处理,因此不能抽吸具有腐蚀性的介质。

3、喷射真空泵的工作原理和优缺点

喷射真空泵是利用文丘里效应的压力降产生的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵。它分为水喷射真空泵、蒸汽喷射真空泵、汽水串联喷射真空泵、汽水组合喷射真空泵。喷射真空泵以其真空度范围广,可以直接抽吸水蒸汽等可凝性气体和带有颗粒状的介质,结构简单,操作方便,无运转部件维修量小,节能降耗等优点越来越广泛的应用在化工操作的各工艺中,下面分别介绍各种喷射真空泵的工作原理。

(1)、水喷射真空泵的工作原理及结构简图

水喷射真空泵的设备组成见其结构简图,其工作原理是:循环水箱中的水经循环水泵做功后产生一定的压力、流速,具有一定压力、流速的水进入水喷射器的集水室,经孔板上的多个拉瓦尔喷嘴喷射,形成的高速射流使喷射器的混合室产生真空,被抽介质在真空作用下进入喷射器混合室,在混合室中与高速水流充分混合和经文丘里管降速、增压后排出到循环水箱中,不凝性气体析出,可凝性汽体从水箱溢流口溢出,如此反复做功。它的优点是低位整机型式,比水环真空泵的真空度高,代替W式往复真空泵可以取消前置冷凝器,节省一次性设备投资和运行费用。

(2)、汽水串联喷射真空泵的工作原理及结构简图

在水喷射真空泵的喷射器前面串联一级或多级蒸汽喷射真空泵即汽水串联喷射真空泵,其结构见汽水串联喷射真空泵。其工作原理是:一定压力的饱和或过热蒸气通过拉瓦尔喷嘴减压增速后进入蒸汽喷射器的混合室,使混合室产生真空,被抽介质被抽吸进混合室与工作蒸汽混合,混合后的流体通过扩散管,速度下降,压力升高,直至达到下一级吸入口压力后排入下一级蒸汽喷射泵或水喷射泵。它是低位整机型式,真空度相对较高,可以取代水环—罗茨机组、旋片—罗茨机组直接抽吸可凝性汽体,但它在高真空的抽不凝性气体量有限。

(3)、新型高效蒸汽喷射真空泵的工作原理及工艺流程图

新型高效蒸汽喷射真空泵是由一级或多级蒸汽喷射泵与高效冷凝器组成的,一定压力的饱和或过热蒸气通过拉瓦尔喷嘴减压增速后进入蒸汽喷射器的混合室,使混合室产生真空,被抽介质被抽吸进混合室与工作蒸汽混合,混合后的流体通过扩散管,速度下降,压力升高,直至达到下一级吸入口压力后排入下一级蒸汽喷射器。冷凝器前面的蒸汽喷射器排出的混合流体进入高效冷凝器后,可凝性汽体被冷却成液体与不凝性气体一起随冷却水排出冷凝器外(见新型高效蒸汽喷射真空泵工艺流程图)。它可以实现任意高度安装,适合于抽吸的介质中不凝性气体量相对较小,

大部分为可凝性汽体的工艺,代替传统的多级蒸汽喷射真空泵可以节约工作蒸汽60%以上。

(4)、汽水组合喷射真空泵的工作原理及工艺流程图

它是在传统的蒸汽喷射泵的第一级冷凝器后面串联一级汽水串联喷射真空泵而组成的,其工作原理见汽水组合喷射真空泵的工艺流程图。它克服了蒸汽喷射真空泵和水喷射真空泵各自的缺点,发挥了它们的优点,既可以达到较高的工作真空度,又可以有较大的抽气量,比传统的多级蒸汽喷射真空泵节约工作蒸汽50%以上,节约冷却水30%以上,无需配备启动泵,抽空塔时间短。

(5)、多级蒸汽喷射真空泵的优点是结构简单、使用方便、工作稳定可靠,缺点是蒸汽耗量大(运行费用高),必须安装在11米高度以上,检修不便。