真空泵的好坏决定于其机械结构和油的质量,使用真空泵时必须把它保护好。如果蒸馏挥发性较大的有机溶剂时,有机溶剂会被油吸收结果增加了蒸气压,从而降低了抽空效能,如果是酸性气体,那就会腐蚀油泵,如果是水蒸气就会使油成乳浊液而抽坏真空泵。
根据使用的范围和抽气效能可将真空泵分为三类:
(1)一般水泵,压强可达到1.333~100kPa(10~760mmHg)为"粗"真空。
(2)油泵,压强可达0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)为"次高"真空。
(3)扩散泵,压强可达0.133Pa以下,(10-3mmHg)为"高"真空。
若要较低的压力,那就要用到油泵了,好的油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。
在有机化学实验室里常用的减压泵有水泵和真空泵两种,若不要求很低的压力时,可用水泵,如果水泵的构造好且水压又高,抽空效率可达1067~3333Pa(8~25mmHg)。水泵所能抽到的最低压力理论上相当于当时水温下的水蒸气压力。例如,水温25℃、20℃、10℃时,水蒸气的压力分别为3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽气时,应在水泵前装上安全瓶,以防水压下降,水流倒吸;停止抽气前,应先放气,然后关水泵。
润滑油
在真空泵中真空泵油不仅作为获得真空的介质,还对机械摩擦点起润滑、冷却和密封作用。
这是真空泵油的比较重要的性能,由于真空泵要求真空度很高,一般用石蜡基窄馏分润滑油,对于扩散真空泵,还可使用蒸气压很低的硅油或其他合成油。
真空泵腔内容积不断变化而形成排气作用,要求润滑油应具有合适的粘度和粘温特性。
真空泵不断向高速度发展,由于滑片和泵体的高速摩擦使油温升高,油品很容易氧化分解,尤其扩散泵往往处于很高的温度环境下工作,使系统内蒸气压升高,真空度降低,因此要求真空泵油具有良好的热氧化安定性。
真空泵吸入的如果是腐蚀性气体,会与油发生化学反应,腐蚀泵内零件;吸入空气中往往含有水汽冷凝水,引起真空泵油的乳化并使金属腐蚀,所以要求具有良好的抗腐蚀和抗乳化性。
主要要求真空泵中不携带轻质组分,以免影响油品的饱和蒸气压。
极限压力是真空泵油重要的使用性能指标以了解在最低真空极限压力下真空泵的极限压力。
真空泵电机温度高
300MW机组,每台机组配备2台机械真空泵,其中1台运行,1台备用。真空泵用于机组启动时抽真空,正常运行时用于抽出凝汽器中未凝结的气体。该泵配备电机160kW,转速590r/min,额定电流330A,电压380V,B级绝缘,正常运行时电流220~230A。每年夏季,电机温度都会超限,被迫加装临时冷却风机,但收效不大。电机长期高温运行会造成绝缘老化,缩短其使用寿命。对真空泵电机温度高的原因分析如下。
原因分析
(1)电机功率大,工作电流大,发热量大。
(2)风扇转速低,风压,风量小。
(3)风扇叶片数较少,产生的风量小。
(4)电动机附有灰尘、油污,降低了散热能力。
(5)真空泵电机所在母线电压为380V,由于电缆压降及负荷分配不均,电机实际所加电压只有365V,电压偏低造成运行电流大。
对策
电机功率、转速是和真空泵相匹配的,不能更改。风扇安装于电机主轴上,电机转速决定了风扇转速,也不可更换。增加风扇叶片数量虽能起到一定作用,但叶片数量增加后,动平衡不容易找,如找正不好,会引起电机振动增加。
(1)将原风扇罩加长40cm,在里面加装一个与风扇罩同直径轴流风机,轴流风机电机功率850W,转速1489r/min,电压380V。原风扇继续保留。轴流风机另设一路电源控制,轴流风机与主电机不设连锁。真空泵启动后及时启动轴流风机运行,真空泵停运后30min停运轴流风机,以使主电机得到充分冷却;
(2)定期清除电机上灰尘,保持电机散热片清洁,增加其散热能力;
(3)将真空泵所在母线电压调整为400V。
效果
(1)由于轴流风机转速高,风压风量大,冷却效果大大增强,在相同的环境温度、负荷电流下,主电机温度下降了12℃。夏季主电机温度未再超限。
(2)轴流风机可人为控制,主电机停运后,轴流风机仍可运行,可以使主电机得到充分冷却。
(3)尽量使2段母线负荷分配平衡,以防某段母线因负荷过重造成电压下降过多。
(4)电压调整后,真空泵运行电流降为210A,发热量相对减小。
(5)减缓了主电机的绝缘老化速度,延长了其使用寿命。
真空泵使用时必须注意下列几点:
在蒸馏系统和真空泵之间,必须装有吸收装置。
蒸馏前必须用水泵彻底抽去系统中有机溶剂的蒸气。
如能用水泵抽气的,则尽量用水泵,如蒸馏物质中含有挥发性物质,可先用水泵减压抽降,然后改用油泵。
减压系统必须保持密不漏气,所有的橡皮塞的大小和孔道要合适,橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。
真空泵是在电磁力的作用下对被抽容器进行抽气从而维持真空的装置。真空泵平常广泛的应用于低温设备、造纸机械真空设备石油、矿山、地基处理等领域。不同的真空泵工作原理和用途也不尽相同。今天就给大家分享几种常见真空泵的工作原理。
一、水环真空泵
由泵内的带固定叶片的偏心转子,将水抛向定子壁,水形成与定子同心的液环,液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。旋片又分单级和双级,原理是利用偏心转子在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外,主要是在吸气过程中,吸气腔体积增大,真空度降低,将容器内气体吸入泵腔,在排气过程中体积变小,压强增大,最终通过油封将吸入的气体排出泵外。
二、罗茨真空泵
罗茨泵在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上,由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间,转子与泵壳内壁之间,保持有一定的间隙,可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵,通常压缩比很低,故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。
为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。
三、旋片真空泵
旋片式真空泵(简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体,若附有气镇装置,还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的,对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。
旋片泵有单级和双级两种。所谓双级,就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的,以获得较高的真空度。旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下:在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下,其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。
两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分,当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。
真空泵已得到广泛应用,但在使用过程中往往会出现一些故障,因此如何维修却成了大家的难题 ,因此如何低成本、高效率地维修就显得尤为重要。
真空泵日常保养
1.每日或每次运转前;
如同开机前的检查。并注意润滑油的颜色。检查真空泵是否漏油,真空泵油静止沉淀后混浊且有沉淀物或油发黑,必须更换真空泵油。
2.新机运转500小时:
1)换油过滤器。
2)清洁进气过滤器,用0.2MPa以下低压压缩空气由内向外吹净进气过滤器滤芯。
3)更换润滑油。
3.每次运转1,000小时或三个月:
检查、清洁进气过滤器或更换。
4.每次运转2,000小时或六个月:
1)检查各处管路。
2)检视润滑油并判别是否有效。
3)检视观油镜并拆下清洗。
4)补充润滑油。
5.每次运转3,000小时或一年:
1)清洁进气阀
2)清洗冷却器外部灰尘及内部管路。
3)更换进气过滤器、油过滤器、排气过滤器。
4)更换润滑油。
定期定时清理普旭真空泵,对真空泵使用寿命更好。不耽误生产,节省成本。需要安排人员去做这个简单的日常保养维护。
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