水环真空泵原理与故障
水环真空泵因其结构紧凑、操作简单、对环境适应性强而在实际生产中得到最广泛的应用。然而,水环真空泵的故障问题限制了其在实际生产和使用中的有效使用。因此,对水环真空泵常见故障进行深入研究和分析是非常必要的。
1.水环真空泵的工作原理
虽然不同类型的 水环真空泵 具有不同的结构,但它们的基本原理基本相同。水环最典型的真空泵类型是单级单作用水环真空泵,具有轴向吸入和排出。单级单作用水环真空泵的结构包括进气口、出气口、泵盖、泵壳、叶轮、挡板、电机等。真空泵工作时水环,电机带动叶轮旋转,使工作室内的水在离心力的作用下形成水环。如果水环合适,成型的水环正好与上侧的轮毂相切,并且正好与下侧的叶轮顶端接触。此时水环,在内表面、轮毂和叶片之间将形成不同尺寸的新月形空间,并且没有连通。当电机带动叶轮旋转时,图中右侧月牙形空间的体积将由小到大,从而降低压力。当与吸气孔连通时,气体将被吸入。然而,当它的体积从大变小时,气体将被压缩,压力将增加。当气体被压缩到一定程度时,它将与排气孔连通,气体将被排出。由于补充水可以连续引入,水环可以基本上保持恒温状态,并且还可以吸收压缩气体产生的热量,所以该过程也可以近似视为等温过程。
水环真空泵运行时的能量传递过程如下:在吸入侧,叶轮将能量传递给水,增加其动能并形成水环,然后水环动能转化为压力能转化并转化为气体,从而实现压缩和排气的过程。水环真空泵的工作原理实际上与其他容积式泵非常相似,只是水环真空泵的能量传递介质是水环。由于饱和蒸汽压的限制,当真空泵使用水作为工作流体时,极限压力只能达到2000 ~ 4000帕。另外,水环真空泵效率低也是水环真空泵最常见的缺陷,一般效率约为35%。然而,水环真空泵具有结构简单、占地面积小、等温压缩和维修方便等优点,因此在各行业得到了广泛的应用。
2.水环真空泵常见故障及处理
2.1进气和出气管道积水
运行中,水环真空泵与蒸汽冷凝器连接,由于水汽分离设备的工作漏洞,管道可能产生水汽积聚流。水环真空泵停止运行后,水蒸气将逐渐冷凝并最终变成积水。一次产生的累积水可能较少,但多次之后,累积水将增加并最终流回真空泵,导致瞬时电压过高和电机燃烧。进气和出气管道积水的维护和处理:首先,在日常工作中,应定期检查水环真空泵,特别注意进气和出气管道有无积水,以便及时清理少量积水。为防止此类故障再次发生,应对水环真空泵的水气分离器进行改造和完善,如采用耐磨性和耐腐蚀性更高的优质钢材,或加大水气分离器的管径,为水气分离提供更多空间,以减少水汽积聚,消除和防止积水故障。
2.2电机异常启动或过热
首先,马达启动异常。“异常”是指噪音过大或启动失败,这可能是由于泵内(叶轮阻力分配板内)有异物、电机供电电压低和电机不相等造成的。在此基础上,检查电机的接线,以避免相位故障或电源故障等问题。如果真空泵长时间不运转,除了对开口盖进行除锈外,还应在里面加入除锈剂。必要时,还应打开端盖,检查其中是否有杂物,并调整分配板与叶轮之间的距离。其次,电机过热。有三个原因。一是真空泵的供水量过大,导致电机负载过大。第二,电机缺相。第三,通风口被堵住了。有鉴于此,请仔细检查真空泵的排气容积。如果涉及的水量较大,应适当调整(减少)供水阀电工应全面检查电机,避免缺相。仔细检查通风孔。如果有任何问题如堵塞,疏通它。
2.3缺乏真空
水环真空泵系统 真空不足有几个主要原因:
(1) 水环工作不稳定。如果进水管结垢,进口电磁阀堵塞,泵的工作水供应将不足,从而使水环不稳定。此时,由于偏离设计工作条件,泵的输出将不可避免地下降,这将导致系统真空下降。响应方法是清除进水管中的污垢,并保持入口电磁阀通畅。
(2)入口止回阀失效。当阀板因结垢、腐蚀或堵塞而无法吸起时,会出现空气错流现象,即空气会从备用泵的入口被吸入工作泵,从而增加泵的功耗,降低系统的真空度。对策是清除阀板的结垢或更换新的。
(3)密封不良。在轴端密封不良或密封失效的情况下,如果外部空气被吸入水环真空泵,系统的真空度会下降,泵的两个进气管的温度会不同。应对措施是检查轴端,确保密封紧密。有时密封水的泄漏会太大。如果判断错误是由于填料压缩力不足造成的,填料的进一步压缩将导致摩擦力增加和轴功率进一步增加。此时,真正的原因可能是工作水量太大,所以压紧填料不能盲目。
2.4真空泵的气蚀
在 真空泵 运行过程中,最常见的故障是叶轮转子的损坏,这主要是由于叶片表面存在许多麻点和孔洞。在严重情况下,会发生叶片断裂,导致设备非计划停机,影响生产的正常运行。叶轮叶片这些故障的主要原因是气蚀。气蚀的主要原因是真空泵运行过程中,负压区和正压区之间有交替变化,这是由其结构和工作原理决定的。因此,为了减少甚至避免空化的危害,有必要对其结构进行改进。此外,可根据其工作原理采取一些措施。为了防止水环真空泵在气蚀状态下工作,可以采取两种措施:一是改进管道设备,如增加空气喷射器和气蚀保护管等。二是根据空化的产生原理采取相应的改进措施,如降低工作流体的温度、更换工作流体和选择合适的类型。
2.5阀板破裂
水环阀板安装在真空泵的两个排气口分配器的旁边。其功能是消除真空泵运行过程中可能出现的过压缩或欠压缩,并防止泵的功耗增加和效率降低。阀板可以沿着分配器和挡板之间的轴向小距离移动。当泵内压缩气体的压力小于泵出口处的压力时,阀板向叶轮移动并紧贴分配器,以防止空气在泵出口处形成小空腔进入,并确保气体继续被压缩当压缩气体的压力大于泵出口压力时,气体通过排气口冲刷阀板,使阀板的上部以一定角度摆动,以利于气体的顺利排出。通过这种方式,阀板的下部通常紧密地连接到分配器上,而上部以一定角度展开并扭曲成“S”形。长期扭曲导致应力集中在阀板的中部,导致疲劳损坏和中部断裂。阀板破裂后,将出现以下影响:
(1)轴承过热。当阀板破裂时,叶轮两侧的压力将不平衡,转子将产生轴向力,这将增加滚珠轴承的负荷。长期运行会导致轴承温度升高。两个阀板断裂时,断裂位置不完全相同,叶轮两侧的压力也略有不平衡,轴向力比一个阀板断裂时减小,轴承温度降低,但仍较高。
(2)当轴功率上升时,阀板无法按照正确的状态实现分配器的适当覆盖,部分废气将再次回流到工作室,反复压缩和排放,造成能量损失,增加电机负载。
(3)真空度下降。当两侧的阀板破裂时,系统真空将急剧下降。阀板损坏后,必须及时更换。如果一个阀板损坏后不及时更换,另一个阀板的使用寿命将大大缩短,并且在短时间内就会发生断裂。
在实际生产中,为了减少各种故障对生产的影响,除采取上述各种措施外,还应加强在线检查,并采取相应措施及时处理问题。泵停止运行后,应及时清理泵体内的工作流体,防止泵体结垢影响泵的性能和后续使用。
一、安装泵轴、轴承部分
1.将泵轴及轴承整体从托架非驱动端装入托架,可以通过敲击轴承外圈使泵泵轴安装到托架中。注意:敲击轴承时应在其端面放置垫块或者套筒工具以防止损坏轴承。
2.安装非驱动端轴承盖,锁紧螺栓。
3.安装垫圈、驱动端轴承盖,锁紧螺栓。用手转动泵轴,泵轴转动应顺畅,若泵轴转动教紧时应稍微松动螺栓,将泵轴调节至转动较为顺畅的状态。
4.安装平键,联轴器泵轴部分,联轴器压板,锁紧螺栓。
二、安装泵体、机械密封部分
将机械密封静环部分安装在泵体上
安装机械密封静环部分时可用水将其湿润后用手均匀压入泵体内。注意用力不能过猛!装配后,检查机械密封静环部分与泵体是否装配得紧密。
将泵体紧压在电机上,将螺栓拧紧。注意不要损坏机械密封静环部分。
将垫圈安装到电机后盖中,然后将泵体、电机前盖、轴承、电机转子、内轴承盖部件安装到电机壳体中,锁紧螺栓。
依次安装电机风扇、挡圈、电机护罩、螺钉。安装完成后将泵的电机风扇护罩端朝下垂直于地上,准备安装泵的其它零件。
三、安装叶轮
1.将叶轮压在轴承上,应保证叶轮和泵体的前端面保留0.05~0.15mm的间隙。将真空泵水平放置,检查间隙。若间隙过小,可能会造成真空泵出现机械故障;若间隙过大,将会造成真空泵抽气速率的下降。
2.叶轮与泵体前端面的间隙调整好后用深度百分尺测量泵体外边缘与叶轮平面的深度差并以此确定调整间隙保留。
四、安装泵盖和圆盘
1.将电机护罩朝下垂直放于地上。
2.将准备好的圆盘放到泵体。确保靠近圆盘、泵体上的直径为4.2mm的小孔与定位销准确地结合在一起。
3.将圆盘上面向泵盖一侧的密封表面均匀连续的涂上密封胶。涂好后,将泵盖安装到泵体及圆盘上,拧紧螺栓。安装泵盖时应注意汽蚀保护管的两端必须分别安装在圆盘及泵盖的相应孔中。
五、整体安装泵盖、圆盘
1、将电机地脚朝天,轴呈水平方向放在地上。
2.泵盖和圆盘组成一个整体。将泵盖推压至泵体上,注意定位销应与泵体和圆盘的定位销孔对齐。用螺栓将泵盖紧固在泵体上。
3.泵装好后,用手转动电机风扇,泵必须旋转顺畅。如泵旋转不顺畅或泵旋转过程中出现摩擦声,应拆开泵盖检查叶轮间隙情况等,重新调整。
水环真空泵适于抽除气体和湿润蒸汽,吸气压力可达到33mbar绝压(97%真空度),当水环真空泵在吸气压力低于80mbar的状态下长期工作时,应联接汽蚀保护管以对水环真空泵进行保护,水环真空泵如配大气喷射器吸气压力可达10mbar,喷射器可直接安装在真空泵吸气口上,作为压缩机使用时,其压力最大至0.26MPa(绝压)。
水环真空泵的特点:
1、机泵同轴式直联设计,节省空间,水环真空泵易于安装。
2、水环真空泵运行平稳,噪音可低至62分贝。
3、统一的耐腐蚀设计,青铜叶轮提高了水环真空泵的耐腐蚀性,如采用不锈钢材质更适用于更为苛刻的应用。
4、独特的柔性排气口设计,不会产生过压缩,确保了水环真空泵在其性能范围内效率最佳。
5、采用机械密封作为标准配置,消除了泄露,维护简便。
2BV系列水环真空泵为整体结构—机泵同轴的单级泵。轴封采用机械密封,具有结构简单,安装简捷、无油、安全可靠等特点。
水环真空泵正确的保养和使用方法:
1)水环真空泵在运行过程中,轴承温度不能超过环境温度35C,最高温度不得超过80C
。
2)如水环真空泵有异常声音应立即停车检查原因。
3)水环真空泵要停止使用时,先关闭闸阀、压力表,然后停止电机。水环真空泵在工作第一个月内,经100小时更换润滑油,以后每个500小时,换油一次。
4)经常调整填料压盖,保证填料室内的滴漏情况正常(以成滴漏出为宜)。
5)定期检查轴套的磨损情况,磨损较大后应及时更换。水环真空泵在寒冬季节使用时,停车后,需将泵体下部放水螺塞拧开将介质放净。防止冻裂。水环真空泵长期停用,需将水环真空泵全部拆开,擦干水分,将转动部位及结合处涂以油脂装好,妥善保管。
6)使用水环真空泵时,先拧下水环真空泵泵体的引水螺塞,灌注引水。特别是机械密封的水环真空泵(2BV,2BE)再启动电机。定期向轴承体内加入轴承润滑机油或黄油。点动电机,试看电机转向是否正确。关好出水管路的闸阀和出口压力表及进口真空表。
7)开动电机,当水环真空泵正常运转后,打开出口压力表和进口水环真空泵,视其显示出适当压力后,逐渐打开闸阀,同时检查电机负荷情况。
8)尽量控制水环真空泵的流量和真空度在标牌上注明的范围内,以保证水环真空泵在最高效率点运转,才能获得最大的节能效果。
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产生原因、
排除方法
1、真空泵盘车困难:A水环真空泵出厂后久未使用造成圆盘端面处被锈
泵腔内充入10%草酸浸泡30分钟,松动泵盖螺栓后再盘车,盘车顺畅后再将泵盖螺栓均匀锁紧
B泵腔内因水温过高(超过70℃)或工作液污垢过多部造成泵腔内结垢
泵腔内充入10%草酸浸泡30分钟,改进工艺,以降低水温,降低工作液污垢系数
2、真空泵电机运转不正常:
A电机缺相
检查电源接头是否脱落
B电源电压不正常
检查电源电压
C交流接触器损坏
换交流接触器
3、水环真空泵启动声音异常:启动时工作液充满泵腔造成满水启动
打开排污口放出部分工作液使泵腔内工作液量为1/2~2/3左右启动即可
4、水环真空泵运转声音异常:A水环真空泵内进入了焊渣等固体颗粒异物
停止运行,打开排污口并加大供水量将异物排出,拆开泵盖将异物排除
B气蚀保护管阀门未开或被堵
开启气蚀保护管阀门或疏通管路
C气蚀保护气量太小
调整气蚀保护管阀门消除气蚀噪声
D气蚀保护管上部接口在分离器液面以下
降低分离器液面或抬高气蚀管保护接口
E联轴器处的弹性块损坏
更换弹性块
5、水环真空泵不能形成真空:
A无工作液
检查工作液供应情况
B转向错误
纠正转向
6、水环真空泵真空度太低:
A泵选型太小以致抽气速率低
更换具有更大抽速的真空泵
B工作液供应不足
加大工作液供应
C工作液温度过高
降低工作液温度
D系统漏气
系统检漏
E水环泵圆盘或叶轮被腐蚀
检查并更换水环泵圆盘或叶轮
7、水环真空泵运转电流偏大:A排水管路过高或小于真空泵排气口管径
降低排水管路或更换排水管路
B工作液供应量过大
减少工作液供应量
C水环泵叶轮结垢或粘有异物
清除水垢或异物
D排气圆盘被堵或排气阻力过大
清理圆盘排气口及减少排气阻力
8、水环真空泵温度过高:
A工作液入口温度过高
降低工作液温度
B工作液供应量太小
增加工作液供应量
C吸入气体温度过高
降低吸入气体温度
D抽除气体在压缩腔放出汽化热
在泵入口前冷凝可凝性气体
E圆盘排气孔被异物堵塞
检查并疏通圆盘排气孔
9机械密封泄露::A未注入工作液及冷却液的情况下干运行泵
更换机械密封,更改操作规程
B工作液及所抽气体对密封件有腐蚀
更换成耐腐蚀的机械密封
C工作液及所抽除气体中含有固体颗粒造成机械密封的密封面磨损
更换机械密封,在进气管路及工作液管路中安装过滤器
10、水环泵叶轮叶片根部出现蜂窝状小孔
:水环泵长期在气蚀状态下工作
连接气蚀保护管路以消除气蚀
11、水环泵叶轮叶片端部弯曲:
A泵腔内进入硬物
更换叶轮,在进气管路及工作液管路中安装过滤器
B吸入气体中含有大量液体
在吸气口前增加储液罐并及时排放液体
水环泵叶轮叶片根部断裂:
A水环泵启动、停机过于频繁
改进工艺,减少水环泵启动、停机次数
B水环泵启动、停机频率较高且启动时泵腔内工作液过多
改进工作液管路、排气管路等使泵启动时工作液约为泵腔的1/2~2/3
液环真空泵运行在接近极限真空的情况下,会出现严重的汽蚀现象,并伴随很大的噪音,对设备损伤很大;这时候打开汽蚀保护管的阀门,让微量外部气体进入泵体内部,破坏一点真空,能更好的保护设备,延长设备寿命。
液环式真空泵的应用范围:
一、2BV系列水环式真空泵的应用范围
2BV系列真空泵适于抽除气体和水蒸汽,吸气压力达到33mbar绝压(97%真空度),当真空泵在吸气压力低于80mbar的状态下长期工作时,应联接气蚀保护管以对泵进行保护,如配大气喷射器,吸气压力可达10mbar,喷射器可直接安装在真空泵上,作为压缩机用时,其压力最大至0.26MPa(绝压)。
水环真空泵及压缩机被广泛用于石油化工、制药、食品、制糖工业等领域,由于在工作过程中,气体的压缩过程是等温的,所以在压缩和抽吸易燃易爆气体时,不易发生危险,其应用更加广泛。机泵同轴式直联设计,节省空间,易于安装。采用机械密封作为标准配置,消除了泄露,维护简便。运行平稳,噪音可低至62分贝,统一的耐腐蚀设计,青铜叶轮提高了泵的耐腐蚀性,不锈钢材质则更适用于更为苛刻的应用,独特的柔性排气口设计,不会产生过压缩,确保了2BV在其性能范围内效率最佳。
二、2BE系列水环式真空泵的应用范围
2BE系列水环真空泵及压缩机是我公司在长期科研的基础上,结合国际先进技术,不断实践验证研制开发的高效节能的新型产品.能常用于抽吸不含固体颗粒、不溶于水、无腐蚀性气体,以便在封闭的容器中形成真空和压力。通过结构材料的改变,亦可用抽吸腐蚀性气体,腐蚀性液体。可广泛用于造纸、化工、石化、轻工、制药、食品、冶金、建材、电器、煤矿、造矿、化肥等行业。
2BE系列水环真空泵采用单级单作用的结构形成式,具有结构简单、维修方便、高效节能、运行可靠等优点,对关键部件泵轴、叶轮、分配板等优化了设计。无论是球铁叶轮还是冲压形成的焊接叶轮均经过良好的热处理,并在过盈热装前后,分别进行平衡及动平衡校验,运转更加平稳、抗冲击性更加优良,适用为排水量大,载荷冲击波动等恶劣工况。
2BE系列水环真空泵、自带气水分离器;设有多位置进排气口,泵盖上增设了排气阀检修盖窗,装配和维修更加方便。
水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机,称为水环式压缩机,是属于低压的压缩机,其压力范围为1~2×10Pa表压力。水环泵最初用作自吸水泵,而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中,如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等,水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展,水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的,故可抽除易燃、易爆的气体,此外还可抽除含尘、含水的气体,因此,水环泵应用日益增多。
真空泵汽蚀预防方法1、升高水的热度。因为真空泵结冰水温升高会招致其抽气能重大升高,招致真空泵叶轮的汽蚀败坏。因而升高水的热度达预防汽蚀的动机。2、普及选型的正确性。使真空泵运行在保险海域,即防止真空泵在临界真空度或临界排气压力的海域内运行,放量加重汽蚀的产生。3、装置汽蚀掩护管。那样能够大大加重汽蚀对泵的危害并升高汽蚀导致的噪声和振动。4、配大气喷射器。因为大气喷射器是为了预防真空泵汽蚀、掩护真空泵而设置的,正常设置有大气喷射器的真空泵,抽吸构成的真空要好于没有装设的。5、采纳更低的饱和蒸汽液体作为作业液。将作业液由原来的水改为变压器油,其极限真空度油的饱和蒸汽压较低失去较高的晋升。运用有机溶剂作为作业液时,应留神电机是否防爆,对真空泵及其密封件的侵蚀问题。6、泵的叶轮、圆盘等采纳防汽蚀威力较强资料。就非非金属和合金(囊括不锈钢)的多少种步骤比拟,非非金属涂层形式经济,但该当对其操作工艺宽大掌握,以预防涂层脱落。采纳合金粉末喷焊动机好但利润高,且有些中央可能无奈继续。
真空泵产生汽蚀是真空泵常见的故障,任何真空泵都会产生汽蚀。在中环真空泵日常生年中,做好设施的根本保护作业,对真空泵汽蚀有一个模糊的意识,并正当取舍预防汽蚀的步骤,定然能够达成加重真空泵汽蚀的目标。
1、进气口一直是极限真空状态,达到这个状态时,即真空表显示的真空度大概在-0.093以上就会产生尖锐噪声(气蚀声)这是正常现象;
2、工作液流量过大也会产生气蚀声。
解决方法:
1、真空泵本身有配套的气蚀保护管来降低此噪声的,所以只要将阀门打开就可以降低噪声了;
2、控制好工作液流量即可。
真空泵简介:
真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲,真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。
按真空泵的工作原理,真空泵基本上可以分为两种类型,即气体捕集泵和气体传输泵。其广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。