羅茨泵機組壓差可調(diào)式溢流閥的設(shè)計和應(yīng)用

2012-05-26 雷春棟 淄博真空設(shè)備廠有限公司

  在真空系統(tǒng)中,特定工作單元的壓差控制十分重要。本文以羅茨真空機組配置的溢流閥為例,介紹了壓差可調(diào)式溢流閥的設(shè)計和應(yīng)用。通過該溢流閥的合理配置,可以達到保護真空機組系統(tǒng)中相關(guān)工作單元的操作安全、控制工藝氣體的流量、降低能耗等目的。

  在真空系統(tǒng)設(shè)計中,經(jīng)常需要在一特定的工作單元段控制壓差,例如,在羅茨真空機組中羅茨泵的進、排氣口壓差;化學氣體輸送系統(tǒng)的進氣口、排氣口間的壓差等?刂茐翰畹哪康闹饕校罕WC系統(tǒng)工作單元段的安全穩(wěn)定運行;控制工藝氣體適當回流的流量;降低系統(tǒng)能耗等。在傳統(tǒng)的設(shè)計方法中,通常采用差壓傳感器和調(diào)節(jié)閥組合的模式,控制程序復(fù)雜,管線連接繁瑣,增加了控制的難度,降低了系統(tǒng)控制的可靠性。壓差可調(diào)式溢流閥的適用范圍廣、使用方便,下面就以羅茨真空機組為例,對壓差可調(diào)式溢流閥的設(shè)計和應(yīng)用進行介紹。

羅茨真空機組的性能特點

  羅茨真空泵具有體積小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速高、在較寬壓力范圍內(nèi)有較大抽速、泵內(nèi)無摩擦和可獲得清潔真空等特點。羅茨真空機組是真空系統(tǒng)中最常見的粗、低、中真空獲得單元,可單獨工作,也可作為其它泵的前級泵、預(yù)抽泵使用,因而在冶金、石油化工、輕工造紙、電工電子以及食品等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

  根據(jù)工作壓力范圍的不同,羅茨真空泵分為低真空(直排大氣)羅茨泵和中真空羅茨泵(機械增壓泵)。羅茨泵在高壓差工況條件運轉(zhuǎn)時,由于壓縮過程產(chǎn)生的熱量,在轉(zhuǎn)子與泵體之間產(chǎn)生較大的溫差,使泵腔內(nèi)轉(zhuǎn)子因膨脹而卡死,因此不能在高壓差下長期工作。氣冷羅茨真空泵能承受高壓差,可以用于直排大氣,但在系統(tǒng)快速從大氣壓抽氣至工藝要求時,羅茨真空泵需要較大的軸功率啟動預(yù)抽,而在系統(tǒng)穩(wěn)定運行階段,一般只有很低的壓差,只需要較小的軸功率就可維持運行。溢流閥的合理配置,可以允許羅茨泵在高排出壓力下啟動,通過控制其壓差保持在一定范圍內(nèi),減小啟動階段軸功率的需求,以減小羅茨泵電機功率的配置。因此,通過在羅茨真空泵組合理配置和使用真空溢流閥,可以節(jié)能降耗,提高產(chǎn)品運行可靠性的目的。

  通過一系列的試驗和研究,將原來羅茨真空泵上的溢流閥裝置作為獨立組件,并將其設(shè)計成壓差可調(diào)式,大大拓展了真空溢流閥的使用范圍,也使真空系統(tǒng)的配置更加靈活。通過壓差可調(diào)式溢流閥的使用,可以適當減小羅茨泵的配置電機功率;可以確保羅茨泵運轉(zhuǎn)時的壓差小于其最大允許壓差,使羅茨泵能夠長期可靠運行,也可避免由于誤操作造成的損壞;拓展應(yīng)用到化學氣體輸送工藝中,能保證進、排氣口間壓差的恒定、可調(diào)。因此,壓差可調(diào)式溢流閥的使用,可以優(yōu)化真空系統(tǒng)配置,同時具有明顯的節(jié)能降耗效果。

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