提高水環(huán)式真空泵抽真空能力

徐天然 鞏繼濤

【摘 要】本文在詳細(xì)分析了水環(huán)式真空泵的工作原理以及滕州卷煙廠真空泵的運(yùn)行現(xiàn)狀；從真空泵吸入介質(zhì)的溫濕度、工作液流量、真空系統(tǒng)的泄漏、工作水的水質(zhì)以及泵體內(nèi)部保養(yǎng)情況等多個(gè)方面，詳細(xì)介紹了如何提高水環(huán)式真空泵運(yùn)行機(jī)械效率的措施方法和針對(duì)滕州卷煙廠生產(chǎn)現(xiàn)狀的改進(jìn)提出一些建議，從而保證真空泵經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】水環(huán)式真空泵 改進(jìn) 提高

1工作原理及設(shè)備簡(jiǎn)介

水環(huán)式真空泵葉輪與泵體呈偏心配置，兩側(cè)由端蓋封住。工作時(shí)泵內(nèi)注入適量的水，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水沿泵體內(nèi)壁形成旋轉(zhuǎn)的水環(huán)，水環(huán)內(nèi)表面與葉輪表面及側(cè)端蓋構(gòu)成密封工作腔，葉輪葉片將密封區(qū)域分成數(shù)個(gè)空腔。隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，此空腔在泵的吸氣區(qū)體積逐漸增大，其內(nèi)部壓力下降，從而將氣體吸入泵內(nèi)；相反，氣腔在排氣區(qū)體積逐漸減小，其內(nèi)部壓力上升，從而將氣體排出泵外，從而完成吸氣、壓縮、排氣三個(gè)工作階段；原理如圖1所示。

圖1

我廠使用的真空設(shè)備是上海凱泉2BEX253-OBD4B水環(huán)式真空泵；能力為2400立方/小時(shí)；理論最高壓力為-0.1MPa。電機(jī)額定功率75KW，轉(zhuǎn)速740r/min。其配套設(shè)備有2臺(tái)真空過(guò)濾器、2臺(tái)循環(huán)水泵、一臺(tái)冷卻塔、一臺(tái)緩沖管及壓力溫度流量檢測(cè)儀器。

2能源需求現(xiàn)狀及設(shè)備運(yùn)行情況

（1）卷包車間在小盒包裝過(guò)程中需要利用真空泵產(chǎn)生的真空來(lái)吸附商標(biāo)紙進(jìn)行包裝，我廠真空泵能力約為-0.055Mpa（具體數(shù)據(jù)如表1所示），隨著我廠生產(chǎn)能力的增強(qiáng)硬盒包裝機(jī)的安裝，卷包車間生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)硬盒商標(biāo)紙吸附困難，真空泵產(chǎn)生的真空不能夠滿足硬盒包裝機(jī)的壓力需求。（2）通過(guò)日常運(yùn)行觀察發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)卷包車間兩生產(chǎn)班次交接過(guò)程中或卷包車間生產(chǎn)人員集體外出就餐時(shí)，真空泵壓力會(huì)相對(duì)于其他時(shí)間降低大約0.01Mpa。（3）現(xiàn)場(chǎng)查看循環(huán)水流量為14.194立方/小時(shí)。

3原因分析

真空吸附是指負(fù)壓通過(guò)吸盤、吸管等元件與待吸附物體連接，吸盤與物體形成密閉空間，內(nèi)部氣壓由常壓變?yōu)樨?fù)壓，利用外界大氣壓和負(fù)壓之間的壓差作用，達(dá)到吸附住物體的目的。由于硬盒商標(biāo)紙重量較普通包裝紙重3倍，因此想要穩(wěn)定吸附硬盒商標(biāo)紙需增大系統(tǒng)真空度。而影響系統(tǒng)真空度的因素主要有吸氣介質(zhì)屬性，管線長(zhǎng)度及密封性，循環(huán)水溫度及流量以及真空泵內(nèi)水垢等。

由于卷包車間環(huán)境溫濕度由工業(yè)自動(dòng)空調(diào)控制，因此吸氣介質(zhì)屬性為不可變因素，無(wú)法消除該因素對(duì)真空度的影響。

卷包車間各包裝機(jī)組與綜合站房真空泵之間通過(guò)密封管路連接，如真空管路密封性不良會(huì)造成真空泵入口壓力值升高，真空度降低。

真空泵產(chǎn)氣壓力與循環(huán)水流量關(guān)系如圖2所示，而我們的循環(huán)水流量卻達(dá)到了14立方/小時(shí)，生產(chǎn)中所使用的循環(huán)水流量遠(yuǎn)大于設(shè)備需求量。

循環(huán)水中通常含有鈣鎂等碳酸鹽及各類懸浮物等，真空泵長(zhǎng)期運(yùn)行后，該類物質(zhì)就會(huì)逐步附著在葉輪/泵體等部件上，葉輪間間隙減小，吸氣量減小，真空度下降。

4應(yīng)對(duì)措施

我廠動(dòng)力能源保障要求中規(guī)定真空壓力≤-0.04Mpa，但是現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不能滿足硬盒包裝機(jī)的需求因此進(jìn)一步降低真空壓力，根據(jù)卷包車間硬盒卷煙機(jī)操作工實(shí)驗(yàn)當(dāng)真空負(fù)壓≤-0.055Mpa時(shí)設(shè)備可穩(wěn)定運(yùn)行，因此需將真空泵抽真空能力提高到≤-0.06Mpa。

措施1：檢查真空泵通往卷包車間各包裝機(jī)組之間管路，檢查管路密封性。措施2：控制循環(huán)水流量。通過(guò)查詢我廠真空泵運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)真空泵循環(huán)水流量約為14立方/小時(shí)，該型號(hào)真空泵技術(shù)說(shuō)明中指出該型號(hào)真空泵在真空壓力200-600hpa時(shí)循環(huán)水使用量2.5-3.7立方/小時(shí)，因此需要降低循環(huán)水流量?？紤]到商標(biāo)紙吸附時(shí)有一定的泄漏量，因此決定按循環(huán)水流量為5.5立方/小時(shí)設(shè)計(jì)。措施3：控制循環(huán)水溫度，循環(huán)水溫度過(guò)高的話，循環(huán)水在密封過(guò)程中會(huì)發(fā)生汽化現(xiàn)象造成真空度降低，因此對(duì)冷卻塔進(jìn)行了清洗并更換了冷卻塔填料。措施4：清理真空泵內(nèi)腔水垢，利用第奧克斯98高效除垢劑將內(nèi)腔中的水垢清除干凈，清理時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子，確保全面清除。措施5：由于每當(dāng)卷包車間兩生產(chǎn)班次交接過(guò)程中或卷包車間生產(chǎn)人員集體外出就餐時(shí)，真空泵壓力會(huì)相對(duì)于其他時(shí)間降低大約-0.01Mpa，猜想卷包車間設(shè)備停產(chǎn)時(shí)未關(guān)閉真空進(jìn)氣閥門，實(shí)地驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)未關(guān)閉。經(jīng)與卷包車間協(xié)商，當(dāng)設(shè)備停開(kāi)時(shí)關(guān)閉設(shè)備真空進(jìn)氣閥門。維保結(jié)束后經(jīng)運(yùn)行驗(yàn)證真空泵能力較維保前有大幅提升，正常生產(chǎn)狀態(tài)下真空值最高可達(dá)到-0.068Mpa，維保成功。