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提高真空泵性能的幾種方法
標(biāo)簽: 真空泵
2023-03-24  閱讀

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  【康沃真空網(wǎng)】1、真空進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的作用

  真空泵一般是用來(lái)抽真空的,但是并不是所有的場(chǎng)合均要求真空度越低越好,而有的場(chǎng)合是要求控制在某一需要的真空度范圍內(nèi),或者是真空泵的泵腔內(nèi)壓力過(guò)低,泵腔內(nèi)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的汽蝕,造成泵的振動(dòng)、噪聲過(guò)大而影響使用的時(shí)候,可以在泵的吸氣區(qū)域增加一個(gè)真空調(diào)節(jié)閥,在上述情況發(fā)生時(shí),可以適當(dāng)打開(kāi)調(diào)節(jié)閥以緩和振動(dòng)和噪聲的影響,或者是降低真空度,達(dá)到需要的真空度要求。這是為了更加合理地應(yīng)用真空泵的一種方法。

  2、大氣噴射器的作用

  任何液體在任何溫度下均存在一個(gè)汽化壓力, 水環(huán)式真空泵 的極限真空度,和真空泵液環(huán)流液體飽和蒸汽壓有關(guān),飽和蒸汽壓高的介質(zhì),真空泵的極限真空度越低,反之,極限真空度越高。從圖1我們可以看出,真空泵在1-5的吸氣過(guò)程中,該腔體內(nèi)形成了真空狀態(tài),由道爾頓定律可知,液環(huán)在葉輪的攪拌下,我們認(rèn)為空腔1-5內(nèi)充滿了液環(huán)流的飽和蒸汽壓和吸入氣體的壓力的和,當(dāng)吸入氣體量為零時(shí),真空泵的吸入壓力最低,真空度最高,這時(shí)1-5腔內(nèi)的壓力即為液環(huán)的飽和蒸汽壓。所以真空泵進(jìn)口的最低絕對(duì)壓力一定是作為液環(huán)介質(zhì)在該溫度下的飽和蒸汽壓力值。

  提高了被抽系統(tǒng)的真空度,當(dāng)泵在非常低的壓力下工作時(shí),泵腔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象,會(huì)使泵的振動(dòng)和噪音增加,利用大氣噴射器不僅可以使真空泵不需要在很抵的壓力下工作,而且對(duì)提高真空泵運(yùn)行的平穩(wěn)性也是非常重要的。

  我們以水作為液環(huán)泵的工作液時(shí),當(dāng)水溫上升到30℃,在真空度8kPa(abs)附近時(shí)泵腔內(nèi)就會(huì)發(fā)生汽蝕。如果在泵的吸氣口串聯(lián)上大氣噴射器就會(huì)使泵在1.3~2 kPa(abs)內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行,此時(shí)真空泵腔內(nèi)的運(yùn)行壓力為13 kPa(abs) 左右,不發(fā)生汽蝕。大氣噴射器靠大氣或者真空泵排出的氣體驅(qū)動(dòng),而不需要任何動(dòng)力。

  3、補(bǔ)充工作液系統(tǒng)對(duì)真空泵性能的影響 

  補(bǔ)給工作液必須是連續(xù)不斷的進(jìn)行。但是以何種方式進(jìn)行補(bǔ)給工作液,補(bǔ)給工作液的流量、壓力是如何確定的,才能提高真空泵的性能。

  4、用降低工作液溫度的方法提高真空度和抽氣組

  知道液體的汽化壓力和液體的溫度有很大的關(guān)系,溫度高,汽化壓力高,導(dǎo)致泵的真空度低,所以降低工作液的溫度是有利于提高泵的真空度的,對(duì)于較高溫度的工作液,我們需要通過(guò)換熱降低工作液溫度的方法來(lái)提高真空泵的真空度。如圖4。我們以水為例,水在20℃飽和蒸汽壓為0.0233bar,水在50℃飽和蒸汽壓為0.1234bar,飽和蒸汽壓提高了5倍多。

  液環(huán)的溫度對(duì)泵的氣量影響很大,真空度越高時(shí)這種影響也越明顯,水溫升高,氣量下降,定量的變化可以用下列公式進(jìn)行計(jì)算:

  Qt=Q15*(P1-Pt)/(P1-P15) (1) 

  其中:

  Qt—水溫為t℃時(shí)的氣量(m3/min) 

  Q15--水溫為15℃時(shí)的氣量(m3/min) 

  P1—水環(huán)泵吸入壓力(mmHg) 

  Pt—水溫為t℃時(shí)的飽和蒸汽壓(mmHg) 

  P15--水溫為15℃時(shí)的飽和蒸汽壓(mmHg) 

  由此可見(jiàn),水環(huán)泵的液環(huán)溫度對(duì)真空泵的真空度、氣量均有影響,所以降低水環(huán)泵的液環(huán)溫度是非常必要的。

  5、用不同的工作液來(lái)提高真空泵的性能 

  水和油的汽化壓力,在相同的溫度下,差別較大。我們分別用水和油作為水環(huán)泵的液環(huán),泵的口徑分別為50、80mm,從圖5可以看出,在300mmHg的壓力以上的點(diǎn)水作為真空泵的液環(huán)和油作為真空泵的液環(huán)基本上具有相同的抽氣量,但是在低于300mmHg以下的壓力點(diǎn),我們看到油環(huán)的吸入氣量要大于水環(huán),并且壓力越低越明顯。并且水環(huán)的極限真空壓力是20mmHg,而油環(huán)的極限真空壓力為4mmHg左右,相差較大。

  6、從不同的位置補(bǔ)液提高真空泵的性能 

  7、合理的補(bǔ)充工作液且提高真空泵性能 

  工作液的補(bǔ)給量在什么情況下最為合理,讓真空泵處于一種最佳的運(yùn)行狀態(tài),可以通過(guò)計(jì)算的方式來(lái)確定補(bǔ)給液的量。

  有人常常認(rèn)為,只有動(dòng)力損失部分才轉(zhuǎn)換為熱,對(duì)干輸送氣體的泵則不然,它是把軸功率全部轉(zhuǎn)化為熱。

  通過(guò)計(jì)算,可以很清楚地對(duì)真空進(jìn)行補(bǔ)液,這種合理的補(bǔ)液,可以充分發(fā)揮液環(huán)的作用,把真空泵壓縮氣體產(chǎn)生的熱及時(shí)排出泵腔外,保證真空泵液環(huán)的溫度不會(huì)大幅升高,對(duì)液環(huán)泵的葉輪和泵體間的間隙進(jìn)行有效的密封,提高真空泵的容積效率,及時(shí)補(bǔ)充隨氣體排出泵腔外的工作液,潤(rùn)滑軸封等作用,同時(shí)提高真空泵的運(yùn)行可靠性、平穩(wěn)性和效率。

  8、特殊的氣液分離裝置提高溶解性氣體的利用率 

  液環(huán)泵的突出優(yōu)點(diǎn)就是可以輸送有毒、有害、易燃和易爆的氣體,不會(huì)對(duì)環(huán)境和人造成傷害,另一突出優(yōu)點(diǎn)是液環(huán)泵的壓縮過(guò)程可以認(rèn)為是等溫壓縮的,這樣對(duì)干易燃、易爆氣體的壓縮不會(huì)發(fā)生燃燒和爆炸的危險(xiǎn).但是如果抽送的氣體溶解于液環(huán)中,那么液環(huán)泵的抽氣量會(huì)發(fā)生變化,越容易溶解在液環(huán)中的氣體,氣體體積變化越大,抽送的氣體量越少,所以針對(duì)這種情況,為了盡可能回收溶干液環(huán)中的氣體,氣液分離器可設(shè)置為如圖6所示的結(jié)構(gòu)。從圖中可以看出,從真空泵排出的氣體首先進(jìn)入一級(jí)氣水分離器,并且被排出的氣體從這個(gè)分離器中排出,飽含溶解氣體的工作液被輸送到下一級(jí)低壓氣水分離器,由于壓力的降低,溶解在液體中的氣體被釋放出來(lái),被釋放的氣體輸送到泵的進(jìn)口,參與循環(huán)。由于工作液的循環(huán)使用,從下一級(jí)分離器分離出來(lái)的液體壓力變得很低,需要用泵增壓再對(duì)真空泵進(jìn)行補(bǔ)液。