一種基于水環(huán)式真空泵的負(fù)壓系統(tǒng)

2013-11-25 李海龍 北京強(qiáng)度環(huán)境研究所

  介紹了基于水環(huán)式真空泵的一種負(fù)壓系統(tǒng),主要應(yīng)用于液體物料的注裝,并對系統(tǒng)運(yùn)行過程中水環(huán)式真空泵的發(fā)熱與負(fù)壓調(diào)節(jié)提出了解決方案,同時(shí)還提出了回收氣體的方案。該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中,運(yùn)行可靠穩(wěn)定,為負(fù)壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

  水環(huán)式真空泵作為一種粗真空泵,以其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、氣體等溫壓縮、無須潤滑等特點(diǎn),而廣泛應(yīng)用于機(jī)械、制藥、食品、石油化

  工等領(lǐng)域。本文所設(shè)計(jì)的負(fù)壓系統(tǒng)應(yīng)用于化工領(lǐng)域某特種物料的注裝,以2BV 系列水環(huán)式真空泵為主體抽吸具有腐蝕性的氣體,并在系統(tǒng)運(yùn)行過程成功解決了真空泵的發(fā)熱與系統(tǒng)負(fù)壓值調(diào)節(jié)等問題。目前該負(fù)壓系統(tǒng)已投入實(shí)際生產(chǎn)中,運(yùn)行可靠穩(wěn)定。

1、負(fù)壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及其工作原理

  該負(fù)壓系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)在具有腐蝕與揮發(fā)的特種物料注裝過程中將多余的物料抽吸到固定容器中,同時(shí)將真空泵抽出的氣體回收至相應(yīng)容器中。由于該種物料的特殊物性,在生產(chǎn)過程中要求負(fù)壓系統(tǒng)一直處于工作狀態(tài)中,且要求水環(huán)式真空泵也一直處于正常工作狀態(tài),保持整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)壓穩(wěn)定。

  1.1、負(fù)壓系統(tǒng)的組成

  負(fù)壓系統(tǒng)的組成示意圖如圖1 所示,該系統(tǒng)主要由水環(huán)式真空泵、氣水分離器、循環(huán)水池、具有防腐蝕的真空單向閥、氣動(dòng)球閥、負(fù)壓傳感器、表盤式真空壓力表、多余物料暫存設(shè)備、手動(dòng)負(fù)壓調(diào)節(jié)閥、液位計(jì)、溫度傳感器、過濾器、相關(guān)管路等組成。其中,液位計(jì)與溫度傳感器在生產(chǎn)過程中監(jiān)測氣水分離器中循環(huán)水的液位與溫度;生產(chǎn)前通過程序控制在多余物料暫存設(shè)備中灌入指定液位的水,且同樣設(shè)置了用于監(jiān)測溫度與液位的傳感器,同時(shí)還設(shè)置了負(fù)壓傳感器與用于生產(chǎn)過程中查看系統(tǒng)負(fù)壓值的表盤式真空壓力表;在生產(chǎn)過程中可根據(jù)需要調(diào)整手動(dòng)負(fù)壓調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)壓值的調(diào)節(jié),這也是本文重點(diǎn)介紹部分。

負(fù)壓系統(tǒng)組成示意圖

圖1 負(fù)壓系統(tǒng)組成示意圖

  1.2、負(fù)壓系統(tǒng)的工作過程

  1) 首先調(diào)整負(fù)壓系統(tǒng)負(fù)壓值。開啟水環(huán)式真空泵,查看表盤式真空壓力表、負(fù)壓傳感器2 與負(fù)壓傳感器1 的數(shù)值,確定多余物料暫存設(shè)備中的負(fù)壓值達(dá)到穩(wěn)定后,與生產(chǎn)過程中所需真空值進(jìn)行對比,從而調(diào)節(jié)負(fù)壓調(diào)節(jié)閥使得真空度滿足生產(chǎn)要求。

  2) 物料注裝。液體物料經(jīng)相關(guān)管路進(jìn)入注裝設(shè)備中,當(dāng)液體物料達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值后,此時(shí)多余液體物料經(jīng)負(fù)壓系統(tǒng)管路進(jìn)入多余物料暫存設(shè)備中;同時(shí)物料入口處的相關(guān)閥關(guān)閉,停止物料的注入。

  3) 物料入口停止物料注入后,連接于負(fù)壓管路與物料入口管路間的閥門打開,將物料注入主管路中的物料吸入多余物料暫存設(shè)備中;當(dāng)負(fù)壓傳感器1 的負(fù)壓值穩(wěn)定后,關(guān)閉旁路吸物料閥門。

2、負(fù)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  本文中提出的負(fù)壓系統(tǒng)是針對特種液體物料所設(shè)計(jì)的。基于物料的注裝方法及其特殊物性,在系統(tǒng)中增加了負(fù)壓泵排出氣體回收至注裝設(shè)備的回路。本文重點(diǎn)介紹系統(tǒng)的負(fù)壓調(diào)節(jié)與水環(huán)式真空泵的循環(huán)水溫降回路。

  2.1、負(fù)壓調(diào)節(jié)回路

  負(fù)壓調(diào)節(jié)回路如圖2 所示,負(fù)壓調(diào)節(jié)閥位于氣水分離器出氣口的一支路上,通過調(diào)節(jié)回流入真空泵中氣體流量的大小來實(shí)現(xiàn)主路中負(fù)壓大小的調(diào)節(jié)。

負(fù)壓調(diào)節(jié)回路示意圖

圖2 負(fù)壓調(diào)節(jié)回路示意圖

結(jié)語

  目前該負(fù)壓系統(tǒng)已經(jīng)投入生產(chǎn),運(yùn)行可靠穩(wěn)定。水環(huán)式真空泵水循環(huán)系統(tǒng)完全解決了泵體發(fā)熱導(dǎo)致負(fù)壓下降的問題,并且負(fù)壓調(diào)節(jié)范圍比較大,為基于水環(huán)式負(fù)壓泵的負(fù)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更好解決方案。