水喷射真空泵原理
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。
这两个都是常见的真空设备,水环式真空泵相对于水喷射泵效率较高,耗水量小,耗能小,噪音小,可以做到无“跑冒滴漏”,喷射泵价格较低。两种泵在化工行业应用都比较广泛,玻璃钢水环式真空泵和氟塑料喷射泵耐腐蚀效果都比较好,在有腐蚀性的环境中被广泛应用。
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水喷射真空泵是利用“文丘里”效应使混合室内的空气被高速的水流强制带走从而形成的抽气效果,其动力由将水循环使用的水泵提供。
1、喷射泵是一种流体动力泵。
2、工业用的喷射泵,又称射流泵和喷射器。利用高压工作流体的喷射作用来输送流体的泵。由喷嘴、混合室和扩大管等构成。
为使操作平稳起见,在喉管处设置一真空室(也称吸入室);为了使两种流体能够充分混合,在真空室后面有一混合室。
操作时,工作流体以很高的速度由喷嘴喷出,在真空室形成低压,使被输送液体吸入真空室,然后进入混合室。在混合室中高能量的工作流体和低能量的被输送液体充分混合,使能量相互交换,速度也逐渐一致,从喉管进入扩散室,速度放慢,静压力回升,达到输送液体的目的。
扩展资料:
喷射泵的工作流体可以是气体(空气或蒸汽)和液体。常见的有水蒸气喷射泵、空气喷射泵和水喷射泵。还有一种用油做介质的喷射泵,即油扩散泵和油增压泵,是用来获得高真空或超高真空的主要设备。
1、水蒸气喷射泵
水蒸气喷射泵是以水蒸气为工作介质,能直接对大气排气的一种射流真空泵。这种泵起动快,占地面积小,工作压力范围宽,抽气量大,能抽除含有灰尘、腐蚀性和易燃易爆气体。若能利用剩余或废弃的蒸汽就较经济。
这种泵的缺点是土建投资高(安装高度有的需要10m以上)和冷却水耗量大。单级水蒸气喷射泵的压缩比一般不超过10。
2、空气喷射泵
空气喷射泵是利用压缩空气或常压空气作为工作介质。靠气流在喷嘴出口处产生低压来抽吸空气或其他气体,然后把它压缩排出。根据工作介质是高压空气还是常压空气,分为一般空气喷射泵和大气喷射泵。
空气喷射泵的工作介质耗量大,必须具备容量大的空气压缩机。一般空气喷射泵大多数是单级的。
3、水喷射泵
当要求的真空度不太高时,可以用一定压力的水作为工作流体的水喷射泵来产生真空。水喷射的速度常在15-30m/s左右。它属于粗真空设备。由于水喷射泵有产生真空和冷凝蒸汽的双重作用,所以应用极为广泛。
参考资料来源:百度百科——喷射泵
水力式喷射器工作时借助离心泵的动力将水压入喷嘴,由于喷嘴处面积突然变小,水流以高速射入混合室及扩散室,喷嘴出口处便形成负压,二次蒸汽不断吸入,并与冷水进行热交换,二次蒸汽凝结为冷凝水,同时夹带不凝性气体,随冷水一起排出,即可起到抽真空的作用。同时起到冷凝作用。
蒸汽式喷射器:工作原理与水力式喷射器很类似,只是蒸汽式喷射器喷出的是蒸汽,所以它可以起到抽真空的作用,但是不能冷凝,不过它抽真空的能力大于水力喷射器。
往复式真空泵是通过活塞往复运动把冷凝器内的冷却水及不凝结气体一起同时排出,保证系统的真空。
水环式真空泵是利用离心力的作用,将水甩到工作室内壁上形成一个水环,水环内部表面与轮壳相切,沿箭头方向旋转的叶轮在前半转中,水环的内表面逐渐离开轮壳,片间空隙逐渐扩大,被抽气体从镰刀形吸气口中被吸入而形成真空。后半转中,水环的内表面逐渐与轮壳靠近,片间空隙逐渐缩小,被抽气体被压缩并从另一边的镰刀形排气口中排出。叶轮每转一周,叶片间容积即改变一次,叶片间的水就像活塞一样反复运动,也就连续不断地抽吸和排出气体。
不同用途的水喷射泵可能会出现不同的故障,需要合找出具体原因予以解决。这里介绍的只是水喷射泵常见的故障及解决办法。
水喷射泵“返水”
所谓“返水”是指工作介质水.不能全部经扩压管流入贮水箱.而是有一些水从喷嘴喷出以后返流入被抽真空的容器。
造成“返水”的原因可分两类:新泵“返水”和旧泵返水。新泵“返水”主要原因是设计、加工或装配的问题。例如.扩压器喉部直径过小,即喉部截面积与喷嘴出口截面积比值过小喷嘴加工精度太低,水从喷嘴喷出之后有少址不能定向喷走安装时喷嘴与扩压器不同心循环水泵压力头偏低,从喷嘴喷出的水流速过慢等。如果新泵一切正常,使用过一段时间之后出现“返水”现象的原因可能有:设备和管道密封不严。如密封垫老化、破损、管子破裂、螺栓松动等:喷嘴磨损严重,尺寸改变;扩压器喉部堵塞水泵压头不稳等。
找出故障原因之后.排除故障的方法即迎刃而解了。例如:新泵安装时检查尺寸、加工精度,进行气密性测试,及时调整旧泵加强检查与维护.做到及时消除故障。
真空度下降
造成真空度下降的主要原因有:喷嘴或扩压器喉部磨损太大设备或管道有泄露之处喷射泵水温太高,造成水的饱和压力偏高被抽空间中的物料负荷过大.以至于产生的气体不能及时抽除。
排除故障的方法主要有:更换喷嘴或扩压器检查泄翻处予以消除。加大冷却水城.降低水滋。减小处理物料的负荷,降低水喷射泵的抽气负荷.
真空度不稳
造成真空度不稳的主要原因有:被抽空间中物料放气址随时间变化,不稳定均匀喷嘴、管道或扩压器有随机性堵塞喷射泵下端尾管插入贮水箱内水的深度不稳,大气中的空气有时从尾管水封处翻入水泵的电压不稳;水泵叶轮松动设备振动严重等。
排除故障的方法主要有:控制进料量和能引起物料放气量变化的参效查找原因、清除随机性堵塞、保证贮水箱中的水最,完善水封装置找出供电电压不稳,泵叶轮松动或设备振动的原因,设法消除。
一、操作人员必须熟悉该型号的真空泵的结构性能、工作原理及操作规程。
二、每次开泵之前必须做如下检查:
1、 电器开关、接地线是否完好可靠;
2、 真空表是否灵敏可靠,连接捕集器、中和桶吸收液位是否正常、有效;
3、 各部位的润滑油是否充足,地脚螺栓、皮带罩是否牢固;
4、 冷却水的进出水阀门是否开启,水量是否适宜;
5、 真空管路的阀门开或闭是否正确;
6、 人工盘车2—3转,检查转动部件是否正常。
三、真空泵运转过程中,操作人员应经常查看电流读数是否正常,倾听声音是否正常,如发现异常应立即进行检查、检修。
四、 真空泵每年至少进行一次全面检修,真空表每半年应校验一次。
润滑油应保持适量,停泵后再关闭冷却水。
1、水环式真空泵动态原理图:
当水环式真空泵叶轮按图中顺时针方向旋转时,水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。
水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。
此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;
当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。
水环真空泵内装有带固定叶片的偏心转子,是将水(液体)抛向定子壁,水(液体)形成与定子同心的液环,液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。
2、蒸汽喷射泵
蒸汽喷射泵工作时蒸汽进入喷嘴后,高速喷出,产生低压,将气体吸入并在混合室混合,经扩大管后,动能转变为压强能。如果吸入的气体来自容器,容器减压,即可称作喷射真空泵。
3、气动隔膜泵动态原理:
4、自吸泵的动态原理:
自吸泵的工作原理是:水泵启动前先在泵壳内灌满水(或泵壳内自身存有水)。启动后叶轮高速旋转使叶轮槽道中的水流向涡壳,这时入口形成真空,使进水逆止门打开,吸入管内的空气进入泵内,并经叶轮槽道到达外缘。
5、离心泵动态原理:
离心泵(centrifugal pump)是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。
6、螺杆泵动态原理:
螺杆泵是容积式转子泵,它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出液体的。
7、罗茨真空泵的动态工作原理
罗茨真空泵是指泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子,转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的一种变容真空泵。
8、旋片式真空泵的动态原理:
旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。