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水蒸气喷射真空泵(VACUUM JET STEAM EJECTOR)  

2008-10-10 11:37:01|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 利用水蒸汽射流抽气的真空泵,简称喷射泵。喷射泵的特点是:启动快,工作压力范围宽,抽气量大,能直接排入大气,结构简单,因无运动构件而运行可靠,使用期长。这种泵很适于抽除含尘、可凝性、腐蚀性和易燃易爆气体。但这种泵的蒸汽和水耗量较大,利用率较低,因而适用于有廉价的副产蒸汽或可利用的余汽、废汽的场合。喷射泵已广泛用于真空冶炼、真空脱气、真空浓缩、真空干燥、真空蒸馏、真空制冷和真空运输等方面。水蒸汽喷射真空泵基本上是由喷射器和冷凝器组合而成的。有一个喷射器的喷射泵称为单级泵,由两个或两个以上喷射器串联组成的喷射泵分别称为2级泵、3级泵等(见表)。

 

图1为4级喷射泵的外观图。

 

喷射器  图2为喷射器的结构示意和工作原理。压力为p0、速度为ω 0的工作蒸汽流经拉瓦尔喷嘴(见拉瓦尔喷管),在喷嘴出口处射流的速度上升到超音速ω 1,而压力下降为p1,因而将被抽气体吸入,与高速蒸汽流碰撞、混合和交换能量、并流向扩散器。在扩散器收缩段蒸汽和被抽气体进一步混合,成为均匀混合气体。在这一过程中混合气体的速度开始连续下降,而压力连续上升,在扩散器喉段附近产生正激波。混合气体速度由超音速急剧降为亚音速,而压力则随之急剧升高。在扩散器出口处,压力上升到大气压力或后一级喷射器的进口压力时,混合气体即排出。

 多级泵  单级喷射泵的压缩比(即排气压力与进气压力之比)一般不超过10,为了获得更低的极限压力,就要采用多级泵。表为不同级数喷射泵的性能。

 多级泵的每级喷射器所喷射出的混合气体为被抽气体与工作蒸汽的混合物,除末级排入大气外,都被后一级抽除,这就会增加后一级的负载或使泵的工作性能变坏。因此,多级泵常在两级喷射器间安装中间凝汽器,使混合气体中大部分可凝气体冷凝。若被抽气体中含有大量可凝性气体,而其分压又远高于凝汽器进水温度下的饱和蒸汽压,则在第一级入口处安装一级凝汽器。为回收末级混合气体的余热和消除气流噪声,可安装末级凝汽器。凝汽器的结构有混合式、表面式和喷射式等,设计时可按不同情况和要求选用。

 对于工作压力低于 700帕的喷射器,因蒸汽膨胀比大(喷嘴入口处与出口处的蒸汽压力比),出口处温度低于0℃,为了防止结霜,必须在扩散器收缩段上设置加热套。

 带有混合式凝汽器的喷射泵安装高度在11米以上,目的是使凝汽器的回水能够靠自重排出泵外并保持泵的密封。这种泵称为高架式真空泵。为了降低土建投资,用水泵抽出回水可以降低安装高度,这种泵称为低架式真空泵。低架式泵的可靠性受水泵影响,而且,维修费用增加,故一般不采用。

 工作蒸汽的选用  使用压力高的水蒸汽可获得大的膨胀比,喷射器有较高的引射系数(被抽气体与工作蒸汽的重量比),可减少泵的蒸汽耗量和冷却水。但压力高于1.2兆帕时效果即不明显,而且还会增加生产蒸汽的费用。通常选用0.4~1兆帕的蒸汽,低到0.25兆帕的蒸汽也可使用。 在高真空工作的喷射器工作压力低于100帕时,若用这么高压力的蒸汽,要实现排气作用,蒸汽膨胀比就要很大,而且难以实现,为此往往要选择压力较低(0.05~0.1兆帕)的蒸汽。 使用湿蒸汽泵的性能不稳定,一般选用干饱和蒸汽或过热蒸汽。

 

下面是收集另外一家的资料,内容可能有雷同,但有些不太一样,准备一口吃成胖子,呵呵!

喷射泵工作原理:

蒸汽喷射泵有一定压强的工作,蒸汽通过拉瓦尔喷咀,减压增速(蒸汽的势能转变为动能)以超音速喷入混合室,与被抽介质混合,进

进行能量交换,混合后的气体进入扩压器,减速增压(动通转化为压强能),为了减少后级泵的抽气负荷,配置冷凝器,通过有一定温差的两种介质对流,进行热交换,达到冷凝高温介质目的,排到大气压。(原理见下图)

 
蒸汽喷射泵工作原理图
机组工作原理:

1.本泵之第一级水蒸汽喷射泵连接到生产设备抽及其气体、蒸汽或气体并在泵内压缩到10mmhg左右。

2.本泵之第二级水蒸汽喷射泵继续压缩上述工作介质到70mmhg然后排之气体引往列管冷凝器冷凝。冷凝后的液体进入下部第三级水环泵抽吸,压缩后往大气中。

结构原理图

故障检查参考表

转速过低 吸入管路泄露 工作液温度过高 工作液体过多 工作液体不足 机械密封过紧 联轴器不正
排汽量减少      
噪音过大          
轴功率增大        
过热      
振动过大        

操作:

(1)起动顺序

  1、把所有堆截止阀和闸阀关闭。

  2、蒸汽管道彻底排污,排水,一直放出废气,供应饱和蒸汽,排污阀稍微打开一些。

  3、开启水环泵把供应泵用水阀打开,开启真空总管中截止阀,达到大约93、9毫巴。 

  4、起动二级蒸汽喷射泵,喷嘴前输入蒸汽压力最低不能低于3、5巴,最高不能高于5巴。

  5、起动一级蒸汽喷射泵,喷嘴前蒸汽压力不能低于3、5巴。

  6、所有喷射泵开启后,调节好冷凝器的进水阀,使它排出水温度不超过36℃。

(2)停机顺序

  1、关闭真空总阀。

  2、关闭第一级喷射泵汽阀。

  3、关闭第二级喷射泵汽阀及蒸汽总阀。

  4、放气停水环泵,关闭所有供水阀。

安装:

1、蒸汽喷射真空泵可以在室外露天安装。如果停工或在结冰气候时,整个装置能快速排水,因为已经装了内连管以备快速排水。

2、水环泵一定要有足够的静压,泵的填料箱一定有水封。在泵的排水管中装一个止回阀,以防止间歇或脉冲的空气回流。为了有效平衡冷凝器之间的压力差,管道封闭回路,一定要有合适的回路长道,最好在每一条回路管的最低位装一条放水管道,同时也可作为清洗冷凝器时出水口。

3、安装蒸汽管道时,必须注意尽量要使送到喷嘴的蒸汽尽可能干燥,从蒸汽分离器到喷射泵之间带保温。蒸汽管道越短越好,分离器应该长期保持干燥,为此接到喷射泵的蒸汽管一定要从蒸汽主管道上端接出温蒸汽不但腐蚀喷嘴和过早扩散,而且严重影响小喷嘴口的功能。由于要求高真空度,以及尤其泵内小喷嘴口径,所以一定要检查装在蒸汽过滤器与喷射泵内蒸汽喷嘴之间的气管是否干净。蒸汽喷射泵装上所谓进汽小气箱,可以很方便把喷嘴拆下来,用一支探针直觉检查喷嘴通路。蒸汽垫圈不要偏心放置,以免影响蒸汽自由流动截面积。

维护:

1 、应定期压紧填料,如填料因磨损而不能保证所需的密封时应换新填料,填料不能压得过紧,正常压紧的填料允许水成滴漏出,但量不得太多,应用油浸石棉绳做填料。

2 、但实测的温度不应大于70℃,轴承室内整个空间的2/3用黄油装满,正常工作的轴承每年应装油3-4次,每年至少清洗轴承一次,并将润滑油全部更换。

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