【康沃真空網(wǎng)】水環(huán)真空泵簡(jiǎn)介
1、水環(huán)真空泵是液環(huán)式真空泵中最常見(jiàn)的一種。液環(huán)式真空泵是帶有多葉片的轉(zhuǎn)子心裝在泵殼內(nèi)。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，把液體拋向泵殼并形成與泵殼同心的液環(huán)，液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。?dāng)工作液體為水時(shí)，稱(chēng)水環(huán)真空泵。
2、水環(huán)真空泵主要用于粗真空、抽氣量大的工藝過(guò)程中。在化工、石油、輕工、醫(yī)藥及食品工業(yè)中得到了廣泛地應(yīng)用，如真空過(guò)濾、真空送料、真空濃縮、真空脫氣等。
水環(huán)真空泵的工作原理
1、水環(huán)真空泵(簡(jiǎn)稱(chēng)水環(huán)泵)是一種粗真空泵，它所能獲得的極限真空為2000～4000Pa，串聯(lián)大氣噴射器可達(dá)270~670Pa。水環(huán)泵也可用作壓縮機(jī)，稱(chēng)為水環(huán)式壓縮機(jī)，是屬于低壓的壓縮機(jī)，其壓力范圍為1～2×105Pa表壓力。
2、水環(huán)泵最初用作自吸水泵，而后逐漸用于石油、化工、機(jī)械、礦山、輕工、醫(yī)藥及食品等許多工業(yè)部門(mén)。在工業(yè)生產(chǎn)的許多工藝過(guò)程中，如真空過(guò)濾、真空引水、真空送料、真空蒸發(fā)、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，水環(huán)泵得到廣泛的應(yīng)用。由于真空應(yīng)用技術(shù)的飛躍發(fā)展，水環(huán)泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此，水環(huán)泵應(yīng)用日益增多。
3、水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>
如上圖所示，葉輪1，偏心地裝在泵體2內(nèi)，起動(dòng)前，向泵內(nèi)注入一定高度的水，因此當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水受離心力的作用而在泵體壁上形成一旋轉(zhuǎn)水環(huán)3，水環(huán)上部?jī)?nèi)表面與輪轂相切，沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)，在前半轉(zhuǎn)的過(guò)程中，水環(huán)內(nèi)表面逐漸與輪轂脫離，因此在葉輪葉片間形成真空狀態(tài)的空間并逐漸擴(kuò)大，這樣就在吸氣口吸入空氣，在后半轉(zhuǎn)的過(guò)程中，水環(huán)的內(nèi)表面逐漸與輪轂靠近，葉片間的空間容積逐漸縮小，葉片間的空氣因此被壓縮而排出。如此，葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，葉片間的空間容積改變一次，每個(gè)葉片間的水好像活塞一樣往復(fù)一次，泵就連續(xù)不斷地抽吸和排出氣體。
4、水環(huán)泵和其它類(lèi)型的機(jī)械真空泵相比有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度要求不高，容易加工。
（2）、結(jié)構(gòu)緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，無(wú)須減速裝置。故用小的結(jié)構(gòu)尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。
（3）、壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過(guò)程溫度變化很小。
（4）、由于泵腔內(nèi)沒(méi)有金屬磨擦表面，無(wú)須對(duì)泵內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動(dòng)件和固定件之間的密封可直接由水封來(lái)完成。
（5）、吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便。
5、水環(huán)泵也有其缺點(diǎn)：
（1）、效率低，一般在30%左右，較好的可達(dá)50%。
（2）、真空度低，這不僅是因?yàn)槭艿浇Y(jié)構(gòu)上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。用水作工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000~4000Pa。用油作工作液，可達(dá)130Pa。
6、由于水環(huán)泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由于沒(méi)有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。有了這些突出的特點(diǎn)，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應(yīng)用。下圖為真空抽氣系統(tǒng)的連接示意圖。
根據(jù)上圖，汽輪機(jī)凝汽器的抽汽總管從圖示N1接入系統(tǒng)，經(jīng)閥門(mén)2和射氣抽氣器3及止回閥4進(jìn)入真空泵5。氣體在水環(huán)真空泵內(nèi)經(jīng)一級(jí)和二級(jí)壓縮、升高壓力，與部分密封水一起進(jìn)入氣水分離器11。在分離器噴嘴中，水與氣體分離，大部分氣體經(jīng)上部的排氣管排至大氣，小部分進(jìn)入射氣抽氣器的噴嘴，并被壓送至真空泵入口；有分離器分離出來(lái)的水從下部管道引出，送至冷卻器14，冷卻后又回到真空泵循環(huán)使用。
7、真空泵冷卻水：冷卻水源一路閉冷水，一路凝補(bǔ)水。
真空泵的工作水用閉冷水作冷卻水，經(jīng)過(guò)冷卻后的工作水溫度小于40度，如果工作水溫度太高會(huì)引起真空泵內(nèi)工作水的汽化從而導(dǎo)致真空泵產(chǎn)生汽蝕。
8、真空泵補(bǔ)充水：凝結(jié)雜用水，壓力2.0～3.5MPa。
當(dāng)汽水分離器內(nèi)水位下降到一定高度，補(bǔ)水閥自動(dòng)打開(kāi)。當(dāng)分離器內(nèi)水位上升到一定高度補(bǔ)水閥自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)分離器水位超過(guò)限制水位時(shí)，溢流管開(kāi)始工作，放掉多余的水。
設(shè)備性能
1、真空泵為水環(huán)式旋轉(zhuǎn)泵，該泵在前述的設(shè)備運(yùn)行條件下，能連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)人值班，正常運(yùn)行二臺(tái)泵就能維持凝汽器真空，另一臺(tái)處于備用狀態(tài)。起動(dòng)時(shí)，三臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行，且凝汽器抽真空至4.0KPa(a)（絕對(duì)壓力）時(shí)的時(shí)間不超過(guò)45分鐘。
2、二臺(tái)真空泵運(yùn)行時(shí)，能滿足汽輪機(jī)在各種運(yùn)行工況下抽出凝汽器內(nèi)的空氣及不凝結(jié)氣體的需要。
3、真空泵在考核工況下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使其運(yùn)行效率處于最高效率點(diǎn)，且抽吸性能（空氣量、真空度、效率等）均予以保證。
4、設(shè)備具有抵抗水擊而不產(chǎn)生有害影響的能力。
5 、真空泵在設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮到了真空泵在各種條件下的抽氣能力，能完全滿足機(jī)組要求的各種工況，真空泵入口不需設(shè)置冷卻噴嘴。
6、真空泵入口口設(shè)置逆止閥，防止設(shè)備停運(yùn)或故障時(shí)大氣倒入凝汽器而破壞真空。
真空泵的運(yùn)行
1、系統(tǒng)的聯(lián)鎖及保護(hù)
（1）、當(dāng)運(yùn)行泵進(jìn)氣控制閥前真空壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作（>？KPa，規(guī)程規(guī)定），備用真空泵自啟；
（2）、當(dāng)運(yùn)行泵進(jìn)氣控制閥前真空壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作（<？KPa，規(guī)程規(guī)定），備用真空泵自停；
（3）、汽水分離器水位達(dá)低限時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟補(bǔ)水電磁閥；
（4）、汽水分離器水位達(dá)高限時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉補(bǔ)水電磁閥。
2、系統(tǒng)啟動(dòng)前檢查
（1）、確認(rèn)開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、（軸封系統(tǒng)投入正常）；
（2）、影響建立真空的所有系統(tǒng)檢查正常；
（3）、確認(rèn)真空泵電機(jī)絕緣合格后送電，送上就地柜控制電源；
（4）、確認(rèn)真空泵氣水分離器液位正常，干擾信號(hào)已復(fù)歸，就地盤(pán)遙控/就地控制開(kāi)關(guān)切“遙控”位置；
（5）、確認(rèn)系統(tǒng)各手動(dòng)閥均處于啟動(dòng)前的狀態(tài)；
（6）、確認(rèn)凝汽器真空泵入口電動(dòng)隔離閥已開(kāi)啟；
（7）、確認(rèn)系統(tǒng)各熱工表計(jì)均已投入正常；
（8）、確認(rèn)真空泵熱交換器已投入，真空泵氣水分離器水位自動(dòng)控制正常。
3、系統(tǒng)啟動(dòng)
（1）、確認(rèn)真空泵表計(jì)、凝汽器真空變送器投入正常；
（2）、啟動(dòng)一臺(tái)真空泵，真空泵進(jìn)口氣動(dòng)閥應(yīng)自動(dòng)開(kāi)啟；
（3）、現(xiàn)場(chǎng)檢查真空泵的聲音、振動(dòng)、溫度等正常，并記錄其電流；
（4）、檢查真空泵氣水分離器水位正常；
（5）、檢查其它真空泵正常后投“自動(dòng)”備用，運(yùn)行泵投手動(dòng)。
4、系統(tǒng)停止
（1）、真空系統(tǒng)停運(yùn)應(yīng)具備以下條件：
（a）、汽機(jī)轉(zhuǎn)速到零；
（b）、凝結(jié)水泵小循環(huán)，凝結(jié)水精處理已退出運(yùn)行；
（c）、汽機(jī)排汽溫度<47℃。
（2）、破壞真空：
（a）、停止真空泵運(yùn)行，開(kāi)啟真空破壞閥破壞真空；
（b）、在機(jī)組緊急停運(yùn)時(shí)，應(yīng)迅速破壞真空縮短停機(jī)惰走時(shí)間。
（c）、機(jī)組運(yùn)行中，停止運(yùn)行真空泵應(yīng)檢查并確認(rèn)真空泵進(jìn)口氣動(dòng)閥關(guān)閉、凝汽器真空正常，若停運(yùn)真空泵需檢修，做好相應(yīng)的隔離措施。
5、運(yùn)行監(jiān)視與維護(hù):
（1）、檢查真空泵振動(dòng)正常，無(wú)磨擦、無(wú)異音、電機(jī)電流正常；
（2）、監(jiān)視真空泵汽水分離器水位正常，冷卻器工作正常；
（3）、監(jiān)視凝汽器真空正常，檢查凝汽器真空破壞閥水封水位正常。
6、系統(tǒng)故障處理：凝汽器真空下降
（1）、現(xiàn)象：
（a）、CRT、就地各凝汽器真空指示下降；
（a）、排汽溫度升高，凝結(jié)水溫度升高；
（a）、機(jī)組在同一負(fù)荷下，蒸汽流量增加，調(diào)節(jié)級(jí)壓力升高；
（a）、真空降至－84.5KPa，報(bào)警發(fā)出。
（2）、可能原因：
（a）、循環(huán)水泵工作失常或跳閘，循泵出口碟閥開(kāi)度減小或全關(guān)，凝汽器循環(huán)水進(jìn)、出水閥被誤關(guān)等致使循環(huán)水量減少或中斷；
（b）、凝汽器不銹鋼管臟污；
（c）、機(jī)械真空泵工作不正?；蛱l；
（d）、真空破壞閥誤開(kāi)或未關(guān)嚴(yán)，真空系統(tǒng)管道和其它設(shè)備系統(tǒng)損壞或泄漏，真空系統(tǒng)閥門(mén)外漏故障；
（e）、軸封供汽壓力明顯降低，軸加水位及負(fù)壓異常；
（f）、凝汽器熱井水位過(guò)高；
（g）、小機(jī)真空系統(tǒng)泄漏；
（h）、大小機(jī)低壓缸防爆門(mén)破裂。
（3）、事故處理:
（a）、發(fā)現(xiàn)凝汽器真空下降，應(yīng)迅速核對(duì)各真空表指示，對(duì)比排汽溫度上升情況，確準(zhǔn)真空下降。
（b）、對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行下列檢查：
（b1）、循環(huán)水壓力是否正常，若壓力低檢查循環(huán)水系統(tǒng)是否泄漏和堵塞；
（b2）、檢查循泵入口水位是否正常，若水位低應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)；
（b3）、檢查循環(huán)水溫度是否升高；
（b4）、若凝汽器進(jìn)水壓力增大，出口水溫升高，則管系臟污，此時(shí)應(yīng)對(duì)凝器進(jìn)行反沖洗；
（b5）、檢查循環(huán)水泵運(yùn)行是否正常，否則啟動(dòng)備用泵。
（b6）、對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行下列檢查并做相應(yīng)的隔離處理：
（c）、真空泵工作是否正常；
（c1）、真空系統(tǒng)是否有泄漏點(diǎn)；
（c2）、檢查真空系統(tǒng)管道及低加連續(xù)放氣管道是否損壞；
（c3）、真空破壞門(mén)是否嚴(yán)密關(guān)閉，密封水是否正常。
（d）、軸封供汽壓力是否正常；檢查軸封進(jìn)汽閥、分流閥、泄載閥是否正常，軸加水封是否正常，軸加風(fēng)機(jī)故障或軸加負(fù)壓低，可啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)；
（e）、檢查小機(jī)排汽系統(tǒng)是否正常，必要時(shí)可啟動(dòng)電泵，停小機(jī)，關(guān)閉排汽蝶閥。
（f）、檢查凝泵密封水是否正常，凝泵是否漏空；凝汽器水位是否過(guò)高。
（h）、凝器真空下降至-84.5KPa，備用真空泵自啟，否則手動(dòng)投入，真空如繼續(xù)下降，應(yīng)開(kāi)始減負(fù)荷；真空下降至-84KPa，減負(fù)荷至零；若真空降至-79.7KPa，跳機(jī)保護(hù)應(yīng)動(dòng)作，否則，手動(dòng)打閘停機(jī)。
（i）、真空下降過(guò)程中，應(yīng)密切注意低壓缸排汽溫度，當(dāng)排汽溫度升高到？？℃時(shí)，低缸噴水開(kāi)始投入；到？？℃，噴水閥全開(kāi)，繼續(xù)上升到？？℃時(shí)，跳機(jī)保護(hù)動(dòng)作停機(jī)(按規(guī)程規(guī)定的溫度處置）。
（j）、真空降到-30KPa，小機(jī)跳閘，否則手動(dòng)停機(jī)。
