真空泵负压调节原理及负压感应器原理
真空泵利用水循环造成负压。
真空泵注入一定量的水,水受离心力的作用在水泵内部旋转,形成水环并逐渐扩大,内部压力压力低于入口处压力,此时需要吸入空气。
在后半转过程中,水环内表面与轮毂靠近,叶片间的空间容积缩小,气体压力高于大气压时被排出,气体压力高于大气压时被排出。如此叶轮反复工作,泵就连续不断的抽吸气体。
水环式真空泵的工作原理:在泵轴上安装了对于圆柱形泵壳偏心的星形叶轮,启动前,向泵内注入规定高度的水。当叶轮旋时,由于离心力的作用将水甩至泵体四壁,形成一个和转轴同心的水环,水环上部的内表面与轮壳相切,水环下半部的内表面则与轮壳形成了一个气室,这个气室的容积在右半部是递增的,在前半圈中随着轮壳与水环间容积的增加而形成真空,因此空气通过抽水管及真空泵泵壳端盖上月牙形的进气口被吸入真空泵内;在后半圈中,随着轮壳与水环间容积的减少而空气被压缩,经过泵壳端盖上另一个月牙形排气口被排出。叶轮不断地旋转,水环式真空泵就能把空气抽走。
水环真空泵的启停操作
1、准备工作(作业前的检查)
1.1检查电压正常、不超过额定电压(380V)±5%;电气开关和设备接地线正常。
1.2检查底盘地脚螺栓、泵座螺栓、电机螺栓、泵各部件连结是否可靠。
1.3检查各部位润滑油(脂)是否足够。确认油杯油脂达到要求。
1.4盘车应转动均匀、无阻滞,无松动现象并将防护罩装好。
1.5 检查密封是否符合要求,填料压盖应松紧适度,不能歪斜。
1.6点动电机试正反转,看转向是否与泵的指示方向一致。
2、启动运行
2.1打开进气管路上的进气阀。如果排气有排气阀的话必须全打开排气阀。
2.2 开启供水阀,直到水自动从平衡排水管(泵盖盖板上的阀门)路流出,使泵具备正常的启动水位,即可开泵,如不开泵要暂时关闭供水阀。
2.3不允许在无水或少水和满水的情况下启动.
2.4 启动电机,泵运转,同时逐渐开启供水阀,根据真空表读数调节供水阀和进气阀,使被抽系统的真空度、吸气量达到生产的要求。
2.5泵运转作业中,应注意检查并做到:
(1).注意调节供水阀和循环水阀,使循环水量保持适度。
(2).应避免长时间在高负荷下运行。
(3).检查电流表、电压表的读数是否正常。
(4).轴承的温升不应高于35℃,其温度不应高于65℃。
(5).各连接部位应严密,无泄漏现象。
(6).运转中应无异常声响和振动。
(7).注意用汽蚀调节阀门调节泵的汽蚀声。
(8).为保证正常的真空度,进水温度应小于30℃,15℃最为适宜。
(9).运行过程中,适度调整填料压盖,使填料中有水滴出为宜,不能太紧也不能太松。
3、停泵
3.1 关闭供水阀,关闭电动机。打开排水阀,将泵内的工作液排放干净。
3.2冬季应放净循环液,检查、擦试、保养设备,清理卫生,归放工具,填写作业记录,切断电。
2、其次阀门控制,如通过在抽气口安装调节阀等,进行真空泵工作压力调节控制。
3、最后水环式真空泵可以通过控制进水量与水环厚度实现抽速即可。
(1)准备必要的开车工具:阀门钩、扳手等。
(2)检查泵的各连接部分的螺丝是否紧固,电机接地线是否良好,阀门是否灵活好用。
(3)通过供水管路向真空泵内供水冲洗,用手盘动转子,然后通过放水管路把污水排尽。
(4)点试电机的转向,确保转向正确。
恒才水环式真空泵开停机操作步骤
2开机步骤
(1)打开进气阀。
(2)当自动排水阀没有水流出时,起动电机,泵运转。同时打开工作水供给阀,使真空压力表指针接近0MPa(表压)。随着泵的吸入绝对压力的下降,指针向负值偏移(读数在0~-0.003MPa之间)。
(3)如果是轴封外供水,调节轴封供水阀,使轴封供水压力表的读数在0.02~0.04MPa之间。开启真空泵工作水供给阀,向泵内供水(如果是轴封供水,同时打开轴封供水阀),当自动排水阀有液体流出时,关闭工作水供给阀。
3水环式真空泵日常巡检维护
(1)检查设备有无异常响声、振动,紧固件有无松动。
(2)检查供电电压和电流是否正常。
(3)检查轴承温度是否正常,实测温度最高不超过75℃。
(4)检查真空泵的供水量是否正常,如果是轴封外供水,检查轴封供水是否正常。
2.4水环式真空泵停机步骤
(1)停机前先检查系统中各相应设备,确定能否进入停机规程。
(2)关闭供水阀(如果是轴封外供水,同时关闭轴封供水阀)
(3)停止电机。
(4)打开清洗排水阀,或拧开放水螺塞,放清积水,以防生锈或在冰冻的环境下冻裂泵体。
1.水量不够或者水温过高。
排除方式:增加供水量或降低水温
2.轴封系统泄露。
排除方式:检查机封及其他可能漏气的地方比如管路
3.叶轮或者分配板磨损。
排除方式:更换叶轮或者分配板以及其他磨损部件
4.所选型号泵的吸气能力满足不了实际工况的需求。
排除方式:更换更大气量或者其他型号真空泵
1、打开水箱上盖,注入清洁凉水,水位高度以略低于溢水嘴为限。
2、接通电源插头,打开启动开关,泵开始工作。
3、用手指堵住抽嘴,对应的真空表能达到接近-0.1Mpa真空度表示泵工作正常。
4、本机各抽嘴有单向止回阀,为保险起见应同时采取更有效措施防止泵停止工作时,泵内水污水倒流到被抽容器内。
具体方法有:
(1)卡断真空泵与被抽容器之间皮管。
(2)停止工作即将被抽容器内真空放掉。
循环水真空泵的极限真空度受水的饱和蒸汽压限制。长时间作业,水温升高会影响真空度。此时可将设备背后放水口(下口)与自来水接通。溢水口(上口)排水。适当控制流量即可保持水箱内水温不升,真空度稳定。
维护保养:
经常保持水质清洁是设备能长期稳定工作的关键。必须定期换水、清洗水箱。不能抽粉尘和固体物质。
某些腐蚀性气体可导致水箱内水质变差,产生气泡,影响真空度,故应注意不断循环换水。
对特殊强腐蚀性气体,应认真判断是否与本设备所使用材料有反应,并谨慎使用。
真空度上不去应首先判断是否被抽容器泄漏或皮管接动松动。如属泵的问题,则检查进水口或各气路是否堵塞或松动漏气。
水环泵最初用作自吸水泵。是由叶轮、泵体、吸排气盘、水在泵体内壁形成的水环、吸气口、排气口、辅助排气阀等组成的。
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。
在泵体中装有适量的水作为工作液。当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。
综上所述,水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的,因此它属于变容式真空泵。
叶轮被偏心的安装在泵体中,当叶轮旋转时,进入水环泵泵体的水被叶轮抛向四周,由于离心力的作用,水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触。此时,叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时,小腔的容积逐渐由小变大,压强不断的降低,且与吸排气盘上的吸气口相通,当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强,根据气体压强平衡的原理,被抽的气体不断地被抽进小腔,此时正处于吸气过程。当吸气完成时与吸气口隔绝,从Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ断面,小腔的容积正逐渐减小,压力不断地增大,此时正处于压缩过程,当压缩的气体提前达到排气压力时,从辅助排气阀提前排气。从断面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ,而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高,当气体的压强大于排气压强时,被压缩的气体从排气口被排出,在泵的连续运转过程中,不断地进行着吸气、压缩、排气过程,从而达到连续抽气的目的。 结构简单,制造精度要求不高,容易加工。
结构紧凑,泵的转数较高,一般可与电动机直联,无须减速装置。故用小的结构尺寸,可以获得大的排气量,占地面积也小。
压缩气体基本上是等温的,即压缩气体过程温度变化很小。
由于泵腔内没有金属磨擦表面,无须对泵内进行润滑,而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。
吸气均匀,工作平稳可靠,操作简单,维修方便。 效率低,一般在30%左右,较好的可达50%。
真空度低,这不仅是因为受到结构上的限制,更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液,极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液,可达130Pa。
总之,由于水环泵中气体压缩是等温的,故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面,故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点,尽管它效率低,仍然得到了广泛的应用。 一、真空泵度不够
可能原因:电机供电不足导致转速不够;供水量不足;叶轮与分配板之间的间隙过大;机械密封破损导致漏水漏气;叶轮磨损过多;循环水排不出。
排除方法:检查供电电压是否在电机额定的电压范围内;加大供水量(必须控制在正确的范围内,否则会导致电机超载发热);调小叶轮与分配板的间隙(一般在0.15—0.20mm);更换机械密封;更换叶轮;检查出水口的管路。
二、启动不了或者启动了噪音大
可能原因:电机供电电压不足;电机缺相运行;泵长时间没用导致锈蚀;泵内吸入杂物;叶轮拖分配板。
排除方法:检查供电电压是否过低;检查电机接线是否都牢靠;如果泵长时间没用导致锈蚀的可以加点除锈剂或者打开泵盖人为去除锈迹;打开泵盖去除杂物;调节叶轮与分配板的距离。
三、电机过热
可能原因:供水量过大导致电机超载;电机缺相;排气孔堵塞;叶轮拖动其他部件。
排除方法:减少供水量至正常范围(参照泵的使用说明书之供液量);检查接线是否牢固;检查排气口;打开泵盖调节叶轮与其他部件的间隙。
四,流量不足
可能原因:管路漏气漏液;阻力损失增加;
排除方法:检查连接处机械密封;检查管路及止回阀等有无故障。 (1)在正常的工作中要注意检查轴承的工作和润滑情况,其温度(轴承和外圆处)比环境温度一般高出15℃~20℃为宜,最高不允许超过30℃~35℃,即轴承架外圆处实际温度不应超过55℃~60℃;正常工作的轴承每年应加油3~4次,每年至少清洗轴承一次,并将润滑油全部更换。
(2)在正常工作中还要定期压紧填料,如果填料因磨损而不能保证所需要的密封性能时,应更换新填料。如果采用机械密封,发现泄漏现象,应检查机械密封的动静环是否已损坏或是辅助密封老化,如出现上述情况,均需要更换新零件。
(3)在出现特殊声音时,可拆下两端盖上的压板,查看叶轮两端面是否与分配器研伤,还可检查排气阀板是否正常。 在拆卸前应将泵腔内的水放出,要将气水分离器和吸气管部件拆下,在拆卸过程中应将所有的垫片谨慎的取下,如有损坏应更换同样的垫片。泵应从后端(无联轴器或无皮带轮一端)开始拆卸,其顺序如下:
(1)拆后轴承压盖,用勾板手将两圆螺母松开,取下轴承座及轴承;
(2)松开填料压盖螺母,取下填料压盖;
(3)拆下连接结泵盖与泵体的六角螺栓和泵盖底脚处螺栓后,取下后端盖;
(4)取下泵体;
(5)松开另一端底脚螺栓;
(6)卸下联轴器,并取下轴上的键;
(7)卸下前轴承部件;
(8)卸下前端盖后将轴和叶轮一起取出。
拆卸完毕后,应将零件上有关配合面涂上机油,螺纹处也应涂上机油保护好。 装配前应清洗各零件,结合面上纸垫的残面部分应清理好,轴承应清洗后涂上新油,轴承座内旧油也应清除干净。
装配的顺序与拆卸相反,其关键环节是要调整好叶轮端面与前后分配器的间隙,为此要测量好泵体的长度尺寸,(包括定位孔的深度)和叶轮的长度,以决定加垫子的厚度。
1、水的饱和蒸汽压对泵的抽气量的影响。根据气体的道尔顿定律可知,混合气体的压力等于组成气体的各种乘风的分压力之和,水温较高、吸入压力较低(真空度较高)时,水环真空泵气量会超过额定气量。
2、进水量的大。进水量过大,间隙的密封作用增强,气量升高,水温也升高过快,水环真空泵气量会超过额定气量。
3、调节阀门坏掉了。调节阀门坏掉会影响进气量。
主真空泵的选择计算
s=2.303v/tlog(p1/p2) 其中: s为真空泵抽气速率(l/s) v为真空室容积(l) t为达到要求真空度所需时间(s) p1为初始真空度(torr) p2为要求真空度(torr)
水喷射泵是利用蒸汽作为动力来取得真空的一种真空泵。
水环真空泵
泵的叶轮转子旋转而产生水环。由于转子偏心旋转而使水环与叶片间容积发生周期性改变而进行抽气的机械真空泵。
了解被抽气体成分,气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘,有无腐蚀性等。选择真空泵时,需要知道气体成分,针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备,如冷凝器、除尘器等。
真空泵在其工作压强下,应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。
正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气,因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦,而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵)对氩有一定的抽速,两者组合起来,便会使真空装置得到较好的真空度。另外,有的真空泵不能在大气压下工作,需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。
正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围,如:2BV系列水环真空泵工作压强范围760mmHg~25mmHg(绝压),在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化(详细变化情况参照泵的性能曲线),其稳定的工作压强范围为760~60mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之内较为适宜,而不能让它在25~30mmHg下长期工作。
真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:某真空干燥工艺要求10mmHg的工作真空度,选用的真空泵的极限真空度至少要2mmHg,最好能达到1mmHg。通常选择泵的极限真空度要高于真空设备工作真空度半个到一个数量级。
反应器内的温度高压力大,气体出来后会冷却,体积缩小,但这不能在很短的时间内完成,因其高压,气体出来时处于膨胀扩散状态其中的水分还没有液化,其体积会更大,所以选择大的真空泵才能完成工作。50是不行的,反应器产生的气体体积无法准确计算,水在汽化时体积增大1700倍,反应器排出的气体降温慢的话,由于气压急剧下降体积会迅速膨胀,用大的试验是最好的,不知道液化体积是多少,这些液体汽化体积最少应该也在1000倍以上,而且是常温,温度高体积就更大了。就看降温速度跟液体体积了