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深圳石油,化工,制药行业如何选择真空泵
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时间 : 2020-01-09 10:57 浏览量 : 20

  一、关于真空泵的几个概念如何在化学生产过程中应用真空泵,首先需要澄清以下概念:

  1、“真空”概念:“真空”是指给定空间中低于大气压的气体状态,即该空间中气体分子的密度低于该区域的大气压。完全没有气体的空间状态称为绝对真空。

  2、真空泵:这是用于产生,改善和维持真空的设备。

  3、抽气量:流量,用于在单位时间内在工作压力下真空抽气。单位:kg/h或m3/h;

  4、极限压力(真空度):零抽出条件下真空泵可达到的绝对压力。单位:Pa,KPa,MPa或mmhg(极限绝对压力减去局部大气压即极限真空);

  5、工作压力(真空度):在额定抽气量下喷射泵的绝对压力。单位:Pa,KPa,MPa或mmhg(工作绝对压力减去当地大气压即为工作真空度);

  6、工作蒸汽压力:蒸汽喷射真空泵的工作蒸汽压力。单位:MPa或kgf/cm2;

  7、工作蒸汽消耗:蒸汽喷射真空泵每单位时间的蒸汽消耗。单位:kg/h;

  8、冷却水温度:水喷射泵的循环水温度或蒸汽喷射真空泵的冷凝器循环水温度。单位:超频;

  9、冷却水循环:每单位时间通过水喷射器或蒸汽喷射泵的冷凝器的循环水流量。单位:kg/h;

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  二、化学工业中几种常见的真空泵及其优缺点

  1、化工行业中常用的几种真空泵——化工行业中常用的真空泵可以简单地分为可变容积真空泵和喷射真空泵。可变容积真空泵利用泵腔容积的周期性变化来完成抽吸和排气。往复式真空泵,旋转叶片真空泵,滑阀真空泵,水环真空泵和罗茨真空泵等设备都是可变容积真空泵。射流真空泵是一种动量传递泵,它利用文丘里效应的压降产生的高速射流将气体输送到出口。水喷射真空泵,蒸汽喷射真空泵,蒸汽-水喷射真空泵和蒸汽-水组合喷射真空泵也是喷射真空泵。

  2、可变容积的工作原理与优缺点

  (1)往复式真空泵,旋片式真空泵,滑阀真空泵,罗茨真空泵是往复式或旋转活塞,将气体吸入,压缩和排放。它们的优点是,新引入的泵具有较高的真空度,但是活塞是运动部件,因此无法避免活塞的磨损。随着维护次数的增加,工作真空度将持续下降,直到不能满足生产要求为止。这种泵噪音大,油耗高,故障率高。这也是致命的缺点。通常,有必要打开一个备用设备,这会大大增加设备投资和运营成本。此外,如果使用此类泵来泵送可凝性气体(例如水蒸气),则会使润滑油乳化。因此,它只能用于泵送不可冷凝(基于空气)的气体,而不能泵送颗粒状介质。这限制了其应用范围。

  (2)水环真空泵由带有多个叶片的偏心转子旋转,该偏心转子安装在泵壳中,并向泵壳中注水,形成与泵壳同心的水环。循环发生变化以抽吸,压缩和排出气体。它的优点是在低真空下具有大的抽气量,并且可以直接抽水等可凝性气体。它的缺点是真空度低。它不能吸入颗粒状介质;转子高速旋转,不易进行防腐处理,因此不能吸入腐蚀性介质。

  3、射流真空泵的工作原理和优缺点射流真空泵是一种动量传递泵,它利用文丘里效应的压降产生的高速射流将气体输送到出口。它分为水喷射真空泵,蒸汽喷射真空泵,蒸汽-水系列喷射真空泵和蒸汽-水组合喷射真空泵。喷射真空泵具有广泛的真空度,可以直接泵送可凝性气体,例如水蒸气和颗粒状介质。结构简单,操作方便,非运行部件的维护少,节能降耗的优势越来越广泛。在化学操作的各个过程中的应用,各种喷射真空泵的工作原理是下面介绍。

  (1)喷射真空泵的工作原理和结构示意图喷射真空泵的设备组成如图所示。工作原理是:速度,具有一定压力和速度的水进入喷射器的集水室,并通过孔板上的多个拉瓦尔喷嘴进行喷射。形成的高速射流在喷射器的混合腔中产生真空,被泵送的介质在真空中起作用,进入喷射器混合腔,在混合腔中与高速水混合,并降低喷射器的速度和压力。文丘里管,然后将其排放到循环水箱中。不可凝结的气体将沉淀,可凝结的蒸气将从水箱溢出。嘴巴溢出,反复发生。它具有低位类型的优点,它的真空度比水环真空泵高。代替W型往复式真空泵,可以省去预冷凝器,从而节省了一次性的设备投资和运营成本。

  (2) 汽水串联喷射真空泵的工作原理和结构示意图。一个或多个蒸汽喷射真空泵在水喷射真空泵的喷射器的前面串联连接。其工作原理是:一定压力的饱和或过热蒸汽通过拉瓦尔喷嘴以降低压力并提高速度,然后进入蒸汽喷射器的混合腔,在混合腔中产生真空。泵送的介质被吸入混合室并与工作蒸汽混合。混合后的流体通过扩散管,速度降低,压力增加,直到达到下一级吸入口的压力,然后排放到下一级的蒸汽喷射泵或水喷射泵中。它是具有相对较高真空度的低位置类型。它可以代替水环 — 罗气缸单元和旋转叶片— 罗气缸单元直接吸入可冷凝的气体,但不能在高真空下泵送。数量有限的可冷凝气体。

  (3)新型高效蒸汽喷射真空泵的工作原理和工艺流程图新型高效蒸汽喷射真空泵由一级或多级蒸汽喷射泵和高效冷凝器组成。一定压力的饱和或过热蒸汽通过拉瓦尔喷嘴。减速并增加速度后,它进入蒸汽喷射器的混合腔,以在混合腔中产生真空。泵送的介质被吸入混合室并与工作蒸汽混合。混合后的流体通过扩散管,速度降低,压力增加,直到达到。之后,下一级吸入口的压力被排放到下一个蒸汽喷射器中。从冷凝器前面的蒸汽喷射器排出的混合流体进入高效冷凝器后,可冷凝蒸汽被冷却成液体,并与不可冷凝气体一起与冷却水一起排出(请参阅新的高效蒸汽喷射真空泵工艺流程图)。它可以安装在任何高度。它适用于用相对少量的不可冷凝气体泵送介质,其中大多数是可冷凝蒸气过程。通过取代传统的多级蒸汽喷射真空泵,可以节省60%以上的工作蒸汽。

  (4)蒸汽-水联合喷射真空泵的工作原理和工艺流程图它由一系列汽水串联喷射真空泵串联而成,串联在传统蒸汽喷射泵的第一级冷凝器之后。有关工作原理,请参见蒸汽-水联合喷射真空泵的工艺流程图。它克服了蒸汽喷射真空泵和水喷射真空泵的缺点,并发挥了它们的优点。它不仅可以实现更高的工作真空度,而且可以实现更大的抽气量。与传统的多级蒸汽喷射真空泵相比,它可以节省工作蒸汽。超过50%,节省30%以上的冷却水,无需启动泵,疏散塔时间短。

  (5)多级蒸汽喷射真空泵的优点是结构简单,使用方便,工作稳定可靠,但缺点是蒸汽消耗大(运行成本高),必须安装在11米以上的高度,这给维护带来不便。

  三、结合工艺选择合理的真空泵。在化学生产过程中,可以根据特定过程所需的工作压力和所泵送气体的性质合理选择真空泵。通常,特定过程,蒸馏,升华和其他过程所需的工作压力需要高真空(低工作压力),负压蒸发,干燥,浓缩,结晶,脱水,脱色,化学反应吸收以及材料的真空输送低真空(高工作压力)。确定工作压力后,可以根据吸入量和吸入气体的性质合理选择真空泵。

  1、根据几个真空泵可以达到的工作压力,列出了各种真空泵的适用范围。

  2、吸入不同的气体以选择不同的喷射真空泵

  (1)喷射真空泵适用于泵送工作压力大于25mmhg(3.3KPa)的各种气体,尤其适用于泵送可冷凝蒸汽(即,在水中冷凝或在冷凝时冷凝的气体)。是灰尘和颗粒状介质。当工作压力要求相对较小且不可冷凝气体量较大时,应选择蒸汽喷射泵和汽水串联蒸汽-水联合喷射真空泵。

  (2)。 汽水串联喷射真空泵的工作压力可以达到2mmhg(267Pa),但其泵送体积比新型高效蒸汽喷射真空泵,蒸汽-水联合喷射真空泵和多级蒸汽喷射真空小泵。

  (3)新型高效蒸汽喷射真空泵的工作压力可达到0.5mmhg(65Pa),适用于其中大多数抽气为可燃气体,非可燃气体比例为相对较小。

  (4)蒸汽-水联合喷射真空泵和多级蒸汽喷射真空泵的工作压力可以达到10Pa以下,并且可以吸入各种气体。区别在于,蒸汽-水联合喷射真空泵节省了工作蒸汽消耗,比多级蒸汽喷射真空泵节省了更多的运营费用。


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