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罗茨泵-水环泵真空机组工作原理
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罗茨泵-水环泵真空机组工作原理
作者:admin 来源: 日期:2014-4-25 13:44:32 人气: 标签:

罗茨真空机组在一般情况下,选用水环泵作为前级泵比其它真空泵更为有利,这首要是由于它能够抽除很多的可凝性蒸汽,特别是当气镇油封机械真空泵扫除可凝性蒸汽才干不够,或运用的溶剂能使泵油恶化而影响功能,或者是真空体系不答应油污染的时候更为显着。

罗茨泵-水环泵机组广泛地用于化工、食物进步枯燥、高空模仿实验等的抽真空体系中。这类联合机组,大致有如下几种类型。

(1)罗茨泵-水环泵:机组中水环泵的作用是形成罗茨泵所需的准备真空,因而需求该水环泵的最大答应排气压力,即是说,一方面要尽量进步水环泵的极限真空,另一方面,也要设法进步罗茨泵的最大答应排气压力。

一般情况,单级水环泵极限真空度不高,而目前我国生产的罗茨泵需求的预真空又较高,故实践上不用单级水环泵作为罗茨泵的前级泵,而用能进步极限真空度的双级水环泵作为前级泵运用,选用双级水环泵,还能够进步机组的极限真空度。台罗茨泵的极限真空度是较低的,特别是当它与水环泵组合运转时,运用规模遭到约束,整个机组的极限真空度能够更低,但若用两台罗茨泵串联再与水环泵组合,就能大大进步机组的极限真空度。

故在这种类型里一般见到的是两台罗茨泵串联后再用双级水环泵作前级泵 构成机组。

(2)罗茨泵-水环泵-大气泵机组:即便选用双级水环泵,极限真空度的进步也只是在必定的规模之内,这是由于遭到水的饱满蒸汽压的约束。水环泵的理论极限压力即是水的饱满蒸汽压。假如考虑气体返流等因素的影响,实践上水环泵的极限压力明显比该水温上的饱满蒸汽压力为高。为了进步前级泵的极限真空度,还能够使水环泵与大气泵组合运用。

这样,串联一级大气泵后的极限真空度可达20~30Torr,假如水环泵与二级大气泵组合,则极限真空可达2~10Torr。

(3)罗茨泵-水环泵并联机械真空泵:此机组首要用于需求处置很多水蒸汽,且极限真空度需求较高的抽真空体系,例如在真空枯燥方面。

需求处置很多水蒸汽的真空体系中,运用水环泵是较适宜的,但由于其极限真空度不高,致使整个机组的极限真空度较低。虽然在需求真空度较高的抽真空体系中,需求极限真空较高的机械真空泵作为前级泵运用。但由于水环泵的耗电量大,功率很低,噪声高,在需求长期的真空枯燥体系中,用水环泵作为罗茨泵前级泵很不经济。

在上述情况下,可将气镇机械真空泵与水环泵并联,作为罗茨泵的前级泵。真空枯燥时,先用水环泵进行预抽,直至水蒸汽很多削减时,再开动气镇机械真空泵,切断水环泵。如需求较长期才干完结枯燥的场合,所需冷却水和功率都较少。

罗茨泵-水环泵机组的运转

(1)机组前装冷凝器

为了尽量使机组的体积小些,可设法使待抽的蒸汽在进入泵机组之前冷凝,这样剩下来的即对错可凝性气体和微量剩余蒸汽。气体降温后在一样压力下体积也减小。所以冷凝后所需抽气量减小,相应地泵也能够选得小一些。

选用哪种方法较经济?应视其具体情况而定,举例说明如下:

冷凝蒸汽有两种方法:一种是设备一台冷却设备,另一种是在机组的高压级中装一台冷凝器,以便能用一般的水冷却。

其体系需求每小时抽除50kg的水蒸汽量,在吸入压力为1Torr时的容积流量为50000m3/h。

1)要抽吸上述的水蒸汽量,需求三个罗茨泵串联,并用一台水环泵作前级构成的机组,该机组的总功率90kW。

2)为了使蒸汽在抵达真空泵之前冷凝,就要在坐落A处装一个冷凝器和一个功率为30000kcal/h的冷却设备,如图4所示。在1Torr的吸入压力下,水蒸汽的冷凝温度均为-19℃,为了能确保接连工作,应取冷凝设备的冷凝温度为-25℃,且并联设备2台冷凝器。依据非冷凝气体的构成部分计算得,真空泵的抽气量就能够下降到1000~2000m3/h,总机组(包含冷凝器的耗费功率)的功率相同是90kW。

3)先用罗茨泵抽出水蒸汽,并在45Torr压力下进行冷凝,该压力下有的冷凝温度约为36℃,所以可使冷凝器的冷凝温度保持在30~35℃之间,可用一般冷却水冷却。冷凝器设在B处。这时总功率的耗费为75kW左右。

通过上述三组方法的对比可知,第三种方案最好,可削减15kW的动力耗费。

综上所述,水蒸汽冷却后只剩下非可凝性气体。在压力很低时,水蒸汽的比容相当大,这些可凝性蒸汽冷凝后,泵所需求的抽气量明显就大为下降了。别的,不管蒸汽是不是冷凝,在相同压力下只需气体温度下降,其容积流量就会削减。例如化工流程中200~300℃温度的气体并不罕见。若从300℃冷却到50℃之后,枯燥空气的容积削减45%左右,这样就能够挑选较小容量的抽气真空泵机组设备。

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