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来源:http://www.chempv.com | 时间:2023-04-02 11:30:14 | 浏览:947

文章摘要:现阶段喷射真空泵在化工行业的使用,由鲸圣泵阀于2023年整理发布。并针对大家关注的重点内容,为大家详细呈现。主要内容为:现阶段喷射真空泵在化工行业的使用...工作压力可达到10Pa以内,可吸收各种气体。区别在于,汽水组合喷射真空泵比多级蒸汽喷射真空泵节省工作蒸汽消耗和运行成本。

目前,真空技术在减压蒸发、结晶、蒸馏、升华、干燥、负压浓缩、脱水、化工反应吸收、真空输送材料等工艺中的应用越来越广泛。各种加工工艺可节能降耗,加快反应速度,提高产品质量,提高经济效益,但真空技术是一门边缘科学,中国的真空产业是在解放后消化吸收前苏联、美国、日本和德国产品的基础上发展起来的。虽然近年来中国真空设备制造商的数量如雨后春笋般涌现,但许多制造商不知道如何应用和选择不同工艺生产的真空泵(更不用说根据用户提供的工艺参数设计新产品),这给用户的选择带来了极大的不便,本文将根据我公司30多年的生产、研发和配套经验,阐述如何合理选择化工行业几个典型工艺中的喷射真空泵

1、真空泵的几个概念

如何在化工生产加工过程中应用好真空泵,首先要明确以下概念:

1、“真空”的概念:“真空”指在给定空间内低于大气压力的气体状态,即该空间内的气体分子密度低于该区域大气压力的气体分子密度。无气体的有效空间状态称为有效真空。

2、真空泵:用于生产、改进和维护真空的装置。

3、抽气量:真空泵在工作压力下单位时间内抽吸气体流量。单位:kg/h或m3/h;

4、极限压力(真空度):真空泵在抽汽量为零的情况下能达到的有效压力。单位:Pa、KPa、MPa或mmhg(极限绝压将当地大气压降至极限真空度);

5、工作压力(真空度):额定抽气量时喷射泵的有效压力。单位:Pa、KPa、MPa或mmhg(工作绝压降低当地大气压为工作真空度);

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:蒸汽喷射真空泵单位时间蒸汽消耗。单位:kg/h;

8、冷却水温度:水喷射泵或蒸汽喷射真空泵的循环水温度。单位:OC;

9、冷却水循环量:单位时间通过水喷射器或蒸汽喷射泵冷凝器循环水流量。单位:kg/h;

二、化工行业常见的几种真空泵及其优缺点

1、几种真空泵常用于化工行业——化工行业常见的真空泵可分为变量真空泵和喷射真空泵,变量真空泵是利用泵腔体积的周期变化完成吸排气装置,往复真空泵、旋转真空泵、滑动阀真空泵、水环真空泵、罗茨真空泵属于变量真空泵。喷射真空泵是利用文丘里效应压降产生的高速射流将气体输送到出口的动态输送泵。水喷射真空泵、蒸汽喷射真空泵、汽水串联喷射真空泵、汽水组合喷射真空泵均为喷射真空泵。

2、变容积真空泵的工作原理和优缺点

(1)往复真空泵、旋片真空泵、滑阀真空泵、罗茨真空泵通过活塞往复运动或旋转吸入、压缩和排出气体。它们的优点是新投入使用的泵的真空度相对较高,但活塞是操作部件,因此活塞的磨损是不可避免的。随着维护次数的增加,工作真空度将继续下降,直到不能满足生产要求。这种泵具有噪音大、耗油量大、故障率高等致命缺点。一般需要开一个备用,无形中增加了设备的投资和运行成本。此外,如果用这种泵吸收水蒸气和其他凝结气体,润滑油将乳化,因此只能用于吸收不凝结(空气)气体,也不能吸收颗粒介质,这限制了其应用范围。

(2)水环真空泵通过安装在泵壳中的多叶片偏心转子旋转,将水抛入泵壳中,形成与泵壳同心的水环。水环和转子叶片形成体积周期变化,吸入、压缩和排出气体。其优点是低真空时抽气量大,可直接吸收水蒸气等可凝气体。其缺点是真空度低;不能用颗粒状介质抽吸;转子高速旋转不易防腐,因此不能用腐蚀性介质抽吸。

3、喷射真空泵的工作原理和优缺点

喷射真空泵是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的动量传输泵。分为水喷射真空泵、蒸汽喷射真空泵、汽水串联喷射真空泵、汽水组合喷射真空泵。喷射真空泵具有真空范围广、可直接吸收水蒸气等凝结气体和颗粒介质、结构简单、操作方便、无操作部件维护小、节能降耗等优点,在化工操作过程中应用越来越广泛,分别介绍了各种喷射真空泵的工作原理。

(1)水喷射真空泵的工作原理及结构简图

现阶段喷射真空泵在化工行业的使用

水喷射真空泵的设备组成见其结构图。其工作原理是循环水箱中的水经循环水泵工作后产生一定的压力和流量。具有一定压力和流量的水进入喷水器的集水室,并通过孔板上的多个拉瓦尔喷嘴喷射。形成的高速喷射使喷射器的混合室真空,在真空作用下,泵介质进入喷射器的混合室,混合室与高速水流充分混合,经文丘里管减速增压后排入循环水箱。不凝气体沉淀,可凝气体从水箱溢流口溢出,反复工作。其优点是整机型号低,比水环真空泵真空度高。取代W型往复真空泵可取消前置冷凝器,节省快速设备投资和运行成本。

(2)汽水串联喷射真空泵的工作原理及结构简图

一级或多级蒸汽喷射真空泵串联在水喷射真空泵的喷射器前,即汽水串联喷射真空泵,其结构见汽水串联喷射真空泵。其工作原理是:一定压力饱和或过热蒸汽通过拉瓦尔喷嘴减压增长到蒸汽喷嘴混合室,使混合室产生真空,吸入混合室和工作蒸汽混合,混合流体通过扩散管,速度下降,压力上升,直到下一个吸入口压力进入下一个蒸汽喷射泵或水喷射泵。它是一种低位整机型,真空度相对较高,可以取代水环—罗茨机组,旋片—罗茨机组直接抽吸可凝性气体,但在高真空中抽吸不凝性气体量有限。

(3)新型高效蒸汽喷射真空泵的工作原理及工艺流程图

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,一定压力饱和或过热蒸汽通过拉瓦尔喷嘴减压增长进入蒸汽喷射混合室,使混合室产生真空,吸入混合室和工作蒸汽混合,混合流体通过扩散管,速度下降,压力上升,直到下一级吸入压力进入下一级蒸汽喷射器。冷凝器前蒸汽喷射器排出的混合流体进入高效冷凝器后,可凝汽体与冷却水一起冷却成液体(见新型高效蒸汽喷射真空泵工艺流程图)。它可以实现任何高度的安装。适用于吸入介质的不凝气体量相对较小。它们大多是可凝汽体的工艺。取代传统的多级蒸汽喷射真空泵,可节省60%以上的工作蒸汽。

(4)真空泵的工作原理及工艺流程图

它由传统蒸汽喷射泵一级冷凝器后的一级蒸汽水串联喷射真空泵组成。其工作原理见蒸汽水组合喷射真空泵工艺流程图。它克服了蒸汽喷射真空泵和水喷射真空泵各自的缺点,充分发挥了它们的优点。它们不仅可以达到较高的工作真空度,而且可以有较大的抽气量。与传统的多级蒸汽喷射真空泵相比,它们节省了50%以上的工作蒸汽和30%以上的冷却水。

(5)多级蒸汽喷射真空泵具有结构简单、使用方便、工作稳定可靠等优点。缺点是蒸汽消耗大(运行成本高),需要安装在11米以上,维护不方便。

三、结合工艺选择合理的真空泵

在化工生产过程中,真空泵可根据具体工艺要求的工作压力和吸气性质合理选择。一般来说,具体工艺要求的工作压力、负压蒸馏、蒸馏、升华等工艺要求的真空度高(工作压力低)、负压蒸发、干燥、浓缩、结晶、脱水、脱色、化工反应吸收和真空输送材料的真空度低(工作压力高)。工作压力确定后,可根据抽气量和抽气性质合理选择真空泵。

1、各种真空泵的适用范围根据几种真空泵所能达到的工作压力进行列出。

2、不同的气体选择不同的喷射真空泵

(1)工作压力大于25mmhg的水喷射真空泵(3.3)KPa),在抽吸各种气体的情况下,特别是在抽吸可凝汽体(即凝结在水中或冷凝气体中)、粉尘和颗粒介质的优点更为突出。当工作压力要求相对较小,不凝气体量较大时,应选择蒸汽喷射泵、蒸汽水串联、蒸汽水组合喷射真空泵。

(2)蒸汽水串联喷射真空泵的工作压力可达到2mmhg(267Pa),但与新型高效蒸汽喷射真空泵、蒸汽水组合喷射真空泵、多级蒸汽喷射真空泵相比,适合中小企业间歇生产。

(3)新型高效蒸汽喷射真空泵的工作压力可达0.5mmhg(65Pa)适用于抽吸气体多为可凝汽体,不凝气体量占比相对较小的工艺。

(4)汽水组合喷射真空泵和多级蒸汽喷射真空泵的工作压力可达到10Pa以内,可吸收各种气体。区别在于,汽水组合喷射真空泵比多级蒸汽喷射真空泵节省工作蒸汽消耗和运行成本。

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