水環(huán)真空泵是以泵轉(zhuǎn)動(dòng)部分的機(jī)械作用排除泵體內(nèi)氣體,其工作原理為:偏心輪安裝在充有適量工作水的橢圓形泵體內(nèi),帶有若干前彎葉片的轉(zhuǎn)子在泵體內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),形成水環(huán)并在葉輪輪轂與水環(huán)間形成一個(gè)新月形空腔,轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)1周,轉(zhuǎn)子上2個(gè)相鄰葉片與水環(huán)間所形成的空腔,由小到大、再由大到小作周期性變化。當(dāng)空腔由小變大時(shí),產(chǎn)生真空,經(jīng)進(jìn)氣口吸入氣體;由大到小時(shí),產(chǎn)生壓力,氣體被壓縮并經(jīng)排氣口排出。由于每個(gè)相鄰葉片與水環(huán)所構(gòu)成的空腔均處于不同的容積變化過程,所以當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),泵的吸排氣均為連續(xù)、不間斷過程。
水環(huán)真空泵選型1、應(yīng)盡量選擇轉(zhuǎn)速較低的規(guī)格
我國(guó)水環(huán)真空泵的使用最可能是2BE 系列,屬軸向吸排氣單作用泵,關(guān)于同一個(gè)規(guī)格都有多種轉(zhuǎn)速供抉擇,當(dāng)進(jìn)口壓力在200 hPa~600 hPa,排氣壓力為800 hPa~1013 hPa 時(shí),葉輪葉片外圓的線速度應(yīng)為14~17 m/s ,較大規(guī)格的泵因?yàn)槿~輪直徑大是以轉(zhuǎn)速較低,所以在達(dá)到同樣抽氣量的前提下,應(yīng)盡量選擇轉(zhuǎn)速較低的泵,大泵消耗的比功率較小,即效率較高。
2、應(yīng)考慮水溫的影響
因?yàn)楹?nèi)外水環(huán)真空泵的手藝文件上的功能曲線及技術(shù)數(shù)據(jù)均是在進(jìn)水溫度為15 ℃的前提下得出的,前面也已經(jīng)介紹了水溫低于或高于15 ℃時(shí)水溫對(duì)氣量的影響系數(shù)計(jì)算公式。
3、吸氣阻力的影響
由于煤氣的吸風(fēng)口經(jīng)常在井下且遠(yuǎn)離水環(huán)真空泵(一些煤礦達(dá)幾公里),所以吸入管道過長(zhǎng),應(yīng)充分考慮吸阻損失,計(jì)算出可以在煤礦系統(tǒng)中使用的吸入阻力計(jì)算公式,在管道布置中使用較厚的吸入管,以減少阻力損失并使直角彎曲最小,以達(dá)到提高抽吸效率的目的。
4、排氣有微正壓時(shí)的選型
有的煤礦對(duì)抽除的瓦斯氣體要排放到較遠(yuǎn)的處所或壓縮到儲(chǔ)氣罐中,排氣壓力普通都在0.02~0.05 MPa·G 之間。因?yàn)樗h(huán)真空泵技術(shù)文件中的性能曲線和技術(shù)數(shù)據(jù)是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的排氣壓力下獲得的,在選擇泵時(shí),應(yīng)考慮排氣壓力升高和泵腔內(nèi)回流增加對(duì)泵排量的影響。
水環(huán)真空泵在化肥行業(yè)應(yīng)用化肥行業(yè)特別是磷肥的生產(chǎn)也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)宏觀調(diào)控中重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè),由于新上項(xiàng)目及老企業(yè)的技術(shù)改造均以上水平、上規(guī)模為主,因而大型、特大型水環(huán)真空泵在此也得到了應(yīng)用,如云南某磷肥企業(yè)一次改造就新增抽氣量為300m3/min的特大型水環(huán)泵3臺(tái)。
此外,還有許多磷肥企業(yè)工藝要求在壓力為絕壓80~100 hPa時(shí),仍要有較大的抽氣能力,因而兩級(jí)水環(huán)式真空泵及帶大氣噴射器的兩級(jí)水環(huán)式真空泵用在這種工況下,就具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),許多化肥企業(yè)淘汰了振動(dòng)噪聲大而真空度較高的往復(fù)真空泵,用兩級(jí)水環(huán)式真空泵替代,并收到了較好的效果,可以說兩級(jí)水環(huán)式真空泵在該行業(yè)應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。
水環(huán)真空泵具有以下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造精度要求不高,容易加工。
2、結(jié)構(gòu)緊湊,泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高,一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)。
3、較小的結(jié)構(gòu)尺寸,可以獲得大的排氣量,占地面積也小。
4、壓縮氣體基本上是等溫的,即壓縮氣體過程溫度變化很小。
5、由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面,無須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑,而且磨損很小。
6、轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來完成,不需要其它的密封等。