水環(huán)式真空泵原理及真空泵常見故障維修,深圳真空泵制造廠家務(wù)明系統(tǒng)專注于真空泵領(lǐng)域,豐富的真空泵維修保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),為大家提供專業(yè)的真空泵知識(shí)。
一、水環(huán)式真空泵的工作原理
雖然不同類型的水環(huán)真空泵有不同的結(jié)構(gòu),但它們的基本原理基本相同。最典型的水環(huán)真空泵是單級(jí)單作用水環(huán)真空泵,具有軸向吸入和排出。單級(jí)單作用水環(huán)真空泵的結(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣口、出氣口、泵蓋、泵殼、葉輪、隔板、電機(jī)等。水環(huán)真空泵工作時(shí),電機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),使工作室內(nèi)的水在離心力的作用下形成水環(huán)。如果水環(huán)合適,則形成的水環(huán)正好與上側(cè)的輪轂相切,并且正好接觸下側(cè)的葉輪頂端。此時(shí),在水環(huán),輪轂的內(nèi)表面和葉片之間將形成不同尺寸且彼此不連通的新月形空間。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),右側(cè)月牙形空間的體積將由小到大,從而降低壓力。當(dāng)與吸氣孔連通時(shí),氣體將被吸入。然而,當(dāng)它的體積從大變小時(shí),氣體將被壓縮,壓力將增加。當(dāng)氣體被壓縮到一定程度時(shí),它將與排氣孔連通,氣體將被排出。由于補(bǔ)充水可以連續(xù)引入,水環(huán)基本上可以保持恒溫狀態(tài),也可以吸收壓縮氣體產(chǎn)生的熱量,所以這個(gè)過程也可以近似地視為等溫過程。
水環(huán)真空泵的能量傳遞過程如下:在吸入側(cè),葉輪將能量傳遞給水,增加其動(dòng)能,形成水環(huán),然后水環(huán)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能,轉(zhuǎn)化為氣體,從而實(shí)現(xiàn)壓縮和排氣的過程。水環(huán)真空泵的工作原理實(shí)際上與其他容積泵非常相似,只是水環(huán)是水環(huán)真空泵的能量傳遞介質(zhì)。由于飽和蒸汽壓的限制,以水為工作流體的水環(huán)真空泵的極限壓力只能達(dá)到2000 ~ 4000帕。此外,水環(huán)真空泵效率低也是水環(huán),真空泵最常見的缺陷,一般效率約為35%。然而,由于水環(huán)真空泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、等溫壓縮和維修方便等優(yōu)點(diǎn),因此在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
二、水環(huán)式真空泵常見故障及其處理
2.1出入氣管道的積水
運(yùn)轉(zhuǎn)中,水環(huán)泵和蒸汽冷凝器連通,配管可能會(huì)在水蒸氣分離設(shè)備的工作漏洞處積存水蒸氣。 如果停止水泵的運(yùn)轉(zhuǎn),水蒸氣逐漸凝結(jié),最終變成積水,一次產(chǎn)生的積水可能少,但多次后積水增加,最終逆流到真空泵,瞬間的電壓變得過大,電動(dòng)機(jī)有可能燒毀。 出入煤氣管道的積水的修理處理:首先,在日常工作中,定期檢查水環(huán)真空泵,把重點(diǎn)放在出入煤氣管道的積水的有無上,馬上打掃不多的積水。 為了不再發(fā)生這種故障,對(duì)水環(huán)真空泵的水分離器進(jìn)行了改造和完善,例如,使用具有更高耐磨性和耐腐蝕性的優(yōu)質(zhì)鋼材,加大水分離器的管筒直徑,為水分離提供更大的空間等,減少水蒸氣的堆積流,消除和預(yù)防積水故障。
2.2電機(jī)啟動(dòng)異?;蜻^熱
首先是電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)異常。 “異?!笔侵冈胍籼蠡驘o法啟動(dòng),原因被認(rèn)為是泵內(nèi)(葉輪的拖盤內(nèi))存在異物,電動(dòng)機(jī)的供給電壓低,電動(dòng)機(jī)不足。 在此基礎(chǔ)上,檢查電動(dòng)機(jī)的配線,如果真空泵長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn),以免出現(xiàn)缺相故障和供電故障等問題,除了開始除銹之外,還必須在內(nèi)部添加除銹劑,根據(jù)需要打開端蓋,檢查內(nèi)部是否有垃圾,分配板和葉輪的其次,電機(jī)過熱。 原因有三點(diǎn),一是真空泵的供水量大,產(chǎn)生更大的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷。二是電動(dòng)機(jī)有缺相。三是排氣孔被堵塞。 與此相對(duì),要仔細(xì)檢查真空泵的排氣量的大小,在水量多的情況下,適當(dāng)調(diào)節(jié)(減小)供水閥。 電氣工人要全面檢查電機(jī),仔細(xì)檢查應(yīng)該避免缺相問題的排氣孔,如果有不通暢的問題,就要實(shí)施疏通處理。
2.3真空度不足
水環(huán)式真空泵系統(tǒng)真空度不足的原因主要有以下幾點(diǎn): (1)水環(huán)的工作不穩(wěn)定。 水管發(fā)生污垢,進(jìn)口電磁閥堵塞的情況下,泵的工作水供給不足,水環(huán)的工作不穩(wěn)定,泵偏離設(shè)計(jì)狀況工作,必然會(huì)降低輸出功率,系統(tǒng)的真空度下降。 對(duì)策方法是去除水管上的污垢,保持進(jìn)口電磁閥順暢。 (2)進(jìn)口單向閥發(fā)生了故障。 如果閥座結(jié)垢、生銹或不吸附,空氣就會(huì)從備用泵入口被吸入工作泵,泵的功耗增加,系統(tǒng)的真空度下降。 處理方法是去除閥座上的污垢,或更換新的閥座。 (3)密封不良。 軸端密封不良或密封不良時(shí),外部的空氣被吸入水環(huán)真空泵時(shí),系統(tǒng)的真空度下降,發(fā)生泵的兩進(jìn)氣管的溫度不同等現(xiàn)象。 處理方法是檢查軸端,確保密封。 密封水的泄漏量可能會(huì)變大,如果誤判定為盤根的壓力不足,則進(jìn)一步壓迫盤根,摩擦力會(huì)增大,軸力上升。 這時(shí)的真正原因是工作水量太大,不能壓迫盤根而盲目。
2.4真空泵的汽蝕
真空泵運(yùn)行中,最常見的故障是葉輪轉(zhuǎn)子的破損,主要是葉片表面出現(xiàn)很多麻點(diǎn)、孔,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生葉片斷裂,發(fā)生設(shè)備的計(jì)劃外停止,影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。 葉輪葉片這些故障的原因主要是汽蝕現(xiàn)象。 汽蝕的主要原因是真空泵運(yùn)行過程中存在負(fù)壓區(qū)和正壓區(qū)的交替變化,這取決于其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理,為了減輕和避免汽蝕的危害,還需要對(duì)其工作原理采取一些措施為了防止水環(huán)真空泵在汽蝕狀態(tài)下工作,可以采用的措施主要有兩個(gè)方面:一是管道設(shè)備的改進(jìn),如增加大氣噴射器和汽蝕保護(hù)管等。 另一種是根據(jù)汽蝕發(fā)生原理,采取降低工作液溫度、更換工作液、正確選定等改進(jìn)措施。
2.5閥座的斷裂
在水環(huán)真空泵的兩個(gè)排氣口分配器的旁邊,安裝有閥座,以消除真空泵工作中可能發(fā)生的過壓縮和壓縮不足,避免泵的消耗電力增加和效率降低。 閥座可以在分配器和擋板之間沿軸向以較小的距離移動(dòng)。 當(dāng)泵內(nèi)被壓縮氣體的壓力小于泵出口的壓力時(shí),閥片向葉輪方向移動(dòng)而與分配器密接,阻止泵出口的空氣進(jìn)入的小空洞,保證氣體繼續(xù)壓縮這樣,閥座總是下部與分配器緊貼,上部保持角度地扭轉(zhuǎn)成“s”型,長(zhǎng)時(shí)間扭轉(zhuǎn),閥座的中間應(yīng)力集中,產(chǎn)生疲勞破壞,從中間斷裂。
閥座破裂時(shí),會(huì)有以下影響
(1)軸承發(fā)熱,一個(gè)閥座斷裂時(shí),葉輪兩側(cè)的壓力不平衡,轉(zhuǎn)子產(chǎn)生推力,球軸承的負(fù)荷變重,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),軸承溫度上升。 兩個(gè)閥片斷裂時(shí),斷裂的位置不完全相同,葉輪兩側(cè)的壓力也有微小的不平衡,軸力比一個(gè)閥片斷裂時(shí)減少,軸承溫度下降,但仍很高。
(2)軸力上升,閥座在正確的狀態(tài)下無法實(shí)現(xiàn)對(duì)分配器的適當(dāng)復(fù)蓋度時(shí),排出的氣體的一部分再次流入工作小室,反復(fù)壓縮、排出,引起能量損失,電動(dòng)機(jī)負(fù)荷上升。
(3)當(dāng)真空度降低,兩側(cè)的閥座斷裂時(shí),系統(tǒng)真空度急劇降低。 閥座用完后,必須馬上更換。 一個(gè)閥座用完后,如果不馬上更換的話,另一個(gè)閥座的壽命會(huì)大幅度縮短,短時(shí)間內(nèi)也會(huì)用完。
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