真空泵的作用就是從真空室中抽除氣體
分子,降低真空室內(nèi)的氣體壓力,使之達(dá)到要求的真空度。概括地講從大氣到極高真空有一個(gè)很大的范圍,至今為止還沒(méi)有一種真空系統(tǒng)能覆蓋這個(gè)范圍。因此,為達(dá)到不同產(chǎn)品的工藝指標(biāo)、
工作效率和設(shè)備工作壽命要求、不同的真空區(qū)段需要選擇不同的真空系統(tǒng)配置。為達(dá)到最佳配置,選擇真空系統(tǒng)時(shí),應(yīng)考慮下述各點(diǎn):
首先必須檢查確定每一種
工藝要求的真空度。因?yàn)槊恳环N工藝都有其適應(yīng)的真空度范圍,必須認(rèn)真研究確定之。
在確定了工藝要求的真空度的基礎(chǔ)上檢查真空泵系統(tǒng)的極限真空度,因?yàn)橄到y(tǒng)的極限真空度決定了系統(tǒng)的最佳工作真空度。一般來(lái)講,系統(tǒng)的極限真空度比系統(tǒng)的工作真空度低20%,比前級(jí)泵的極限真空度低50%。
檢查確定工藝要求的抽氣種類(lèi)與抽氣量。因?yàn)槿绻怀闅怏w種類(lèi)與泵內(nèi)
液體發(fā)生反應(yīng),泵系統(tǒng)將被污染。同時(shí)必須考慮確定合適的排氣時(shí)間與抽氣過(guò)程中產(chǎn)生的氣體量。
檢查確定達(dá)到要求的真空度所需要的時(shí)間、真空管道的流阻與泄漏。考慮達(dá)到要求真空度后在一定工藝要求條件下維持真空需要的抽氣速率。
s=2.303(v/t)lg(p1/p2)
其中:
s為真空泵抽氣速率(l/s)
v為真空室容積(l)
t為達(dá)到要求真空度所需時(shí)間(s)
p1為初始容器內(nèi)氣壓
p2為抽氣后容器內(nèi)氣壓
影響因素
它是決議產(chǎn)品的大小,抽氣量請(qǐng)求愈高,產(chǎn)品體積相對(duì)愈大,所需配用的電機(jī)功率亦會(huì)愈高。
它是決議產(chǎn)品采用何種構(gòu)造,真空度是有表壓及絕對(duì)壓力這兩種讀數(shù)。絕對(duì)壓力表示讀數(shù)是絕對(duì)值,即讀數(shù)愈靠近‘0\',真空度愈高。但反觀表壓,愈接近760mmHɡ即表示真空度愈高,假若你所請(qǐng)求的絕對(duì)壓力(極限真空)是靠近‘0\',那么只要真空泵才能夠滿(mǎn)足這個(gè)需求。
維護(hù)保養(yǎng)
真空泵的好壞決定于其機(jī)械結(jié)構(gòu)和油的質(zhì)量,使用真空泵時(shí)必須把它保護(hù)好。如果蒸餾揮發(fā)性較大的有機(jī)溶劑時(shí),有機(jī)溶劑會(huì)被油吸收結(jié)果增加了蒸氣壓,從而降低了抽空效能,如果是酸性氣體,那就會(huì)腐蝕油泵,如果是水蒸氣就會(huì)使油成乳濁液而抽壞真空泵。
因此使用真空泵時(shí)必須注意下列幾點(diǎn):
在蒸餾系統(tǒng)和真空泵之間,必須裝有吸收裝置。
蒸餾前必須用水泵徹底抽去系統(tǒng)中有機(jī)溶劑的蒸氣。
如能用水泵抽氣的,則盡量用水泵,如
蒸餾物質(zhì)中含有揮發(fā)性物質(zhì),可先用水泵減壓抽降,然后改用
油泵。
減壓系統(tǒng)必須保持密不漏氣,所有的橡皮塞的大小和孔道要合適,橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。
根據(jù)使用的范圍和抽氣效能可將真空泵分為三類(lèi):
(1)一般水泵,壓強(qiáng)可達(dá)到1.333~100kPa(10~760mmHg)為"粗"真空。
(2)油泵,壓強(qiáng)可達(dá)0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)為"次高"真空。
(3)擴(kuò)散泵,壓強(qiáng)可達(dá)0.133Pa以下,(10-3mmHg)為"高"真空。
若要較低的壓力,那就要用到油泵了,好的油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。
在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里常用的減壓泵有水泵和真空泵兩種,若不要求很低的壓力時(shí),可用水泵,如果水泵的構(gòu)造好且水壓又高,抽空效率可達(dá)1067~3333Pa(8~25mmHg)。水泵所能抽到的最低壓力理論上相當(dāng)于當(dāng)時(shí)水溫下的水蒸氣壓力。例如,水溫25℃、20℃、10℃時(shí),水蒸氣的壓力分別為3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽氣時(shí),應(yīng)在水泵前裝上
安全瓶,以防水壓下降,水流倒吸;停止抽氣前,應(yīng)先放氣,然后關(guān)水泵。
潤(rùn)滑油
在真空泵中真空泵油不僅作為獲得真空的介質(zhì),還對(duì)機(jī)械摩擦點(diǎn)起潤(rùn)滑、冷卻和密封作用。
這是真空泵油的最重要的性能,由于真空泵要求真空度很高,一般用石蠟基窄餾分
潤(rùn)滑油,對(duì)于擴(kuò)散真空泵,還可使用蒸氣壓很低的硅油或其他合成油。
真空泵腔內(nèi)容積不斷變化而形成排氣作用,要求潤(rùn)滑油應(yīng)具有合適的粘度和粘溫特性。
真空泵不斷向高速度發(fā)展,由于滑片和泵體的高速摩擦使油溫升高,油品很容易氧化分解,尤其擴(kuò)散泵往往處于很高的溫度環(huán)境下工作,使系統(tǒng)內(nèi)
蒸氣壓升高,真空度降低,因此要求真空泵油具有良好的熱氧化安定性。
主要要求真空泵中不攜帶輕質(zhì)組分,以免影響油品的飽和蒸氣壓。
極限壓力是真空泵油重要的使用性能指標(biāo)以了解在最低真空極限壓力下真空泵的極限壓力。
電機(jī)溫度高
某公司的300MW機(jī)組,每臺(tái)機(jī)組配備2臺(tái)機(jī)械真空泵,其中1臺(tái)運(yùn)行,1臺(tái)備用。真空泵用于機(jī)組啟動(dòng)時(shí)抽真空,正常運(yùn)行時(shí)用于抽出凝汽器中未凝結(jié)的氣體。該泵配備電機(jī)160kW,轉(zhuǎn)速590r/min,額定電流330A,電壓380V,B級(jí)絕緣,正常運(yùn)行時(shí)電流220~230A。每年夏季,電機(jī)溫度都會(huì)超限,被迫加裝臨時(shí)冷卻風(fēng)機(jī),但收效不大。電機(jī)長(zhǎng)期高溫運(yùn)行會(huì)造成絕緣老化,縮短其使用壽命。對(duì)真空泵電機(jī)溫度高的原因分析如下。
原因分析
(1)電機(jī)功率大,工作電流大,發(fā)熱量大。
(2)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低,風(fēng)壓,風(fēng)量小。
(3)風(fēng)扇葉片數(shù)較少,產(chǎn)生的風(fēng)量小。
(4)電動(dòng)機(jī)附有灰塵、油污,降低了散熱能力。
(5)真空泵電機(jī)所在母線(xiàn)電壓為380V,由于電纜壓降及負(fù)荷分配不均,電機(jī)實(shí)際所加電壓只有365V,電壓偏低造成運(yùn)行電流大。