水环式真空泵的工作原理及影响因素分析(2)

2021-09-24 12:58

2.2水环液的工作温度

水环液的工作温度对真空泵的大小影响也较为明显,工作液温度太高,会降低泵的抽气量。一定情况下,水环液的温度越低,所能形成的真空越大,一般要求工作液最高温度不能超过65?。当抽除高温气体或80?以上蒸汽时,需在真空泵吸气管路中加装冷凝器。工作液直排时,可维持水环液在较低的温度,循环使用的工作液,由于真空泵的做功放热使工作液温度升高,可选择加装换热器在汽水分离器与真空泵之间的连接管路上,利用冷却水来冷却。对需要精确控制真空大小的装置,可使用水环液温度的自动控制,根据真空大小设定需要的水环液工作温度后,通过与冷却水进料阀门开度大小的联锁调节来确保水环液温度稳定,从而确保真空稳定;另外一种控制方式是确保冷却水的温度在一定范围,换热器进出口手动阀门固定在一定开度,如全开,通过自动控制开度大小的真空吸气阀门同样可以起到稳定真空的作用,对真空大小精度确实要求较高的时候也可以考虑使用水环液温度自动控制与真空自动控制相结合的方式。

2.3水环液的流量

真空泵水环液供水流量的大小,对泵的真空度、抽气量以及功率消耗均有影响。在工作液温度相同的情况下,真空泵的吸气量越大,所需要消耗的水也越多。如果水环液流量过低,会造成真空泵真空能力的下降,但是如果水环液流量过大,也会导致泵的功率消耗增大,甚至过电流跳车。因此,供水量的大小应严格控制在规定范围内。不管是直进直排还是通过气液分离器循环使用的工作液补水管路上,一般都设计有流量计和阀门,同时确保进水管路上的压力稳定在一定范围,精确控制真空时使用水环液补水的流量与自控阀门联锁调节,这样就可以通过阀门开度大小来调整真空泵的补水量,或者是汽水分离器的补水量以及汽水分离器向泵的供水量。以便用最小的水耗量,确保泵在要求的技术条件下运转,使功率消耗最小,并且达到性能指标。当抽除高温气体或80?蒸汽时,建议使用前置冷凝器或使用2倍于标准流量的工作液[3]。

2.4真空辅助系统

在工业生产的一些过程中,如真空脱气、真空蒸发浓缩等,除水环式真空泵工作产生真空以外,还经常在真空泵的吸气管路上设计有辅助的喷淋系统、冷凝系统等,其主要目的一是回收脱出的气体,二是冷却真空泵的进气,即能有效的利用热量又起到保护真空泵的作用。这些装置中较低温度液体的持续喷淋循环、气体冷凝成为液体时体积的骤缩,都能产生一定程度的负压,也等于是增大了系统的真空,或者是要求控制一定真空的条件下,减小了真空泵的功率消耗。实践证明,一定范围内,如果喷淋循环流量越大,喷淋液温度越低,持续的喷淋循环所能形成的真空也越大,在一些化工设计中,真空泵可只作为开车初始迅速达到要求真空度使用,随后通过喷淋循环就可以维持真空稳定,这样就可以停止真空泵,节约能源,而且所有可能的有毒有害气体都通过溶解性能良好的喷淋回收掉,十分环保。

3启停注意事项

长期停车的真空泵在启动前,必须先进行盘车,检查泵有无卡涩或损坏,然后打开真空泵水环液补水阀门,观察流量计读数,通过阀门调节到要求流量。一般真空泵的瞬时允许吸水量稍大于连续运转时设计的允许吸水量。启动真空泵前需保证泵腔工作液处于一定的液位,一般在真空泵腔体容积的1/2处左右,若真空泵腔水位偏高甚至充满水,真空泵瞬间启动后,由于水的密度远远大于空气的密度,会造成真空泵发出较大声响乃至过载跳车。真空泵启动前要确保排气阀门完全打开,一般吸气阀门处于关闭状态,启动真空泵后迅速再打开,停止时关闭吸气阀然后迅速停止真空泵,然后关闭排气阀门,关闭水环液补水阀门,这样启停时都确保真空泵在最小负荷下运行,起到保护泵的作用。若停车时间较长,必须将泵及汽水分离器内的水全部排掉,以防结垢或发生锈蚀。

水环式真空泵在极限压力下工作时,泵内可能由于物理作用而发出喘振的声音,但检测电机运转电流可能会发现实际功率并没有变大,这是由于泵已经处于极限吸气压力之下,长时间运转在低于最低允许吸气压力下会使泵受到损坏,设计及实际操作时需要避免此现象的发生,如果泵开始喘振,可将进气管路上的手动或自动真空调节阀门打开,使之进入少量空气,

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水环式真空泵的工作原理及影响因素分析

202广州化工2015年11月

校、教师和学生都提出了更高的要求,目前,国内高校开设的综合与设计性实验项目大多还处在建设期。笔者的实践也表明,在应用型本科院校要想顺利和成功的开展应用化学综合与设计性实验,需要从多方面进行配套和协调。

4.1现代分析测试平台的开放建设

应用化学综合与设计性实验包括合成、表征和应用性能测试等环节,特别是结构表征和性能测试,仅仅通过滴定等常规分析手段无法达到目的,必须借助现代分析测试技术来完成。而现代分析测试仪器都较为贵重,各学校的分析测试中心一般都有自己严格的管理制度和要求,特别是在应用性本科院校,还无法完全做到为学生开放。因此,对于应用性本科院校,综合与设计性实验的开展之前还应建设好为学生开放的现代分析测试平台。这里,可以借鉴有关国内重点高校的经验,可以平时对学生进行培训,取得相应地仪器使用资格证书后,对学生实行开放。

4.2师资队伍的搭配和协调

综合与设计性实验在锻炼学生的同时,对教师也提出了更高的要求。对于学生设定的实验方案,教师要把握其科学性和可行性;对于实验中涉及的学生遗忘的综合理论知识,教师需要耐心的讲解;对于实验中出现的意想不到的状况,教师需要提前准备预案等等。因此,综合与设计性实验的指导教师个人需要扎实的理论基础,更需要较好的师德修养,整个实验教学团队也需要注意专业的搭配和协作配合。

4.3新型合理的考核和评价体系的建立

综合与设计性实验是对学生创新能力和综合素质能力的锻炼和提高,因此,传统的验证性和演示性实验的考核和评价体系对综合与设计性实验教学是不适用的。根据综合与设计性实验的特点和目标,新的考核和评价体系应当包括实验方案的设计和可行性、实验综合操作过程、实验结果以及综合素质能力等多部分。对于综合与设计性实验不能只顾实验结果,否则在撰写实验报告时抄袭严重,而应当更加注重对学生自主设定方案的考核和评价以及实验中操作过程体现出的综合理论水平和能力的评价。笔者实践中发现,在实验过程的空余时间里,分别与各实验小组人员讨论实验项目得到的综合信息会准备的帮助考核和评价学生的综合能力。

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