1、2022-8-41液环真空泵基础知识机械维修公司机械维修公司2015年年月月日日2022-8-42目录目录一、概述一、概述二、工作原理及结构说明二、工作原理及结构说明三、基本类型和优缺点三、基本类型和优缺点四、液环式真空泵结构四、液环式真空泵结构五、液环泵的主要参数计算及选型五、液环泵的主要参数计算及选型六、安装与拆卸六、安装与拆卸七、起动和停机七、起动和停机八、运行和保养八、运行和保养九、常见故障分析及处理九、常见故障分析及处理2022-8-43一、概述1.1 真空泵的简介1.1.1 真空的概述a a、真空的概念、真空的概念在给定的空间内低于标准大气压的气体状态称为真空在给定的空间内低于标准
2、大气压的气体状态称为真空。所谓真空，仅仅是指气体稀薄的状态，没有任何物质的“绝对真空”是存在的。b b、真空的度量和真空区城的划分、真空的度量和真空区城的划分在真空技术中，用“真空度真空度”表示气体稀薄的程度，气体稀薄的程度，也就是气体压强的高低。气体越稀薄其压强就越低，即真空度越高气体越稀薄其压强就越低，即真空度越高;反之，气体反之，气体压强越高，其真空度越低。压强越高，其真空度越低。通常我们所说的气体的“压强低”与“真空度高”的意义是相同的，气体压强，是气体分子作用于单位面积上的力。大气中0时760毫米汞柱所产生的压强，称为一个“标准大气压”。真空技术中用压强作为真空的测量，其单位用“毫米
3、汞柱”即“托”来表示。2022-8-44c c、表压、绝压、真空度、表压、绝压、真空度表压：表压：以当时当地大气压为基准的压力（g）。绝压：绝压：以绝对零压为基准的压力（a）。真空度：真空度：绝对压力低于大气压时，大气压与绝压之差。d d、大气压、表压、绝压、真空度之间的关系、大气压、表压、绝压、真空度之间的关系1.1.2 真空泵的概念真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲，真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。按真空泵的工作
4、原理，真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体捕集泵气体捕集泵和气体传输泵气体传输泵。其广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。2022-8-451.2 真空泵的分类2022-8-461.3 液环式真空泵概述液环真空泵是靠偏置叶轮在泵腔内回转运动使工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵。它的工作室由旋转液环和叶轮构成，其结构和工作原理与液环压缩机相似。工作时工作时吸气口接被抽真空容器。吸气口接被抽真空容器。所以按工作原理和结构特点来分类，液环真空泵属于机械式容积真机械式容积真空泵空泵（靠机械运动使泵腔工作容积周期变化来实现抽气作用的真空泵）。图图1.1 液环式真空泵示图液环式真
5、空泵示图2022-8-47液环真空泵主要用于粗真空粗真空的形成过程。由于其由于其具有接近等温压缩、对粉尘不敏感、吸入气体可以夹具有接近等温压缩、对粉尘不敏感、吸入气体可以夹带液体或大量水蒸气等优点，带液体或大量水蒸气等优点，在电力、石油化工、制药、造纸等领域得到广泛的应用。在大多数应用场合，液环真空泵以水水做工作液，人们习惯将其称为水环真空泵水环真空泵，被抽气体温度以-20204040为宜。循环水不应含有杂质。杂质。液环真空泵的抽气速率范围为0.25500m3/min；极限压力：单极泵为21038103Pa，双级泵为21034103Pa。液环真空泵主要用于真空蒸液环真空泵主要用于真空蒸馏、真空
6、干燥和水泵引水等方面。馏、真空干燥和水泵引水等方面。如按性能特点和用途来分类，液环真空泵也属于低真空泵（泵的极限压力高于102Pa的真空泵）。2022-8-48液环真空泵是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为20004000Pa，与真空泵组成机组真空度可达1600Pa。液环泵也可用作压缩机，称为液环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为12105Pa表压力。液环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，液环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞
7、跃发展，液环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由由于于液液环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，液液环泵环泵应用日益增多。应用日益增多。2022-8-49二、工作原理及结构说明2.1 液环真空泵的工作原理（概念）液环式真空泵采用带有液环式真空泵采用带有多叶片的转子安装在泵壳内，多叶片的转子安装在泵壳内，当转子旋转时，会将液体抛当转子旋转时，会将液体抛向泵壳并形成向泵壳并形成液环，液环和液环，液环和转子叶片转子叶片形成形成容积周期变化容积周期变化的旋转变容真空泵
8、。的旋转变容真空泵。水环泵是液环式真空泵中最常见的一种。图图2.1 液环式真空泵结构简图液环式真空泵结构简图2.1.1 概念2022-8-4102.1.2 工作原理在泵体中装有适量的水作为在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触
9、（实际面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。目相等的若干个小腔。注释：注释：叶轮与泵壳成偏心，泵壳内充一叶轮与泵壳成偏心，泵壳内充一定量的水，叶轮旋转使水形成水环。相定量的水，叶轮旋转使水形成水环。相邻叶片旋转时，与液环形成的空间（气邻叶片旋转时，与液环形成的空间（气室）变大即进气，空间（气室内）逐渐室）变大即进气，空间（气室内）逐渐变小，即空气被压缩。多组相邻叶片，变小，即空气被
10、压缩。多组相邻叶片，即多组往复压缩。即多组往复压缩。气气 室室图图2.2 液环式真空泵工作原理液环式真空泵工作原理2022-8-411如果以叶轮的上部如果以叶轮的上部0 0为起点，那么叶轮在旋转前为起点，那么叶轮在旋转前180180时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。综上所述
11、，水综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。因此它属于变容式真空泵。水环式真空泵工作原理解释：水环式真空泵工作原理解释：水环的形成：旋转离心力；水环的形成：旋转离心力；工作腔形成：转子工作腔形成：转子+液环液环+泵端盖；泵端盖；抽气原理：利用若干个、体积变化抽气原理：利用若干个、体积变化的工作腔的容积变化来实现抽气作的工作腔的容积变化来实现抽气作用；用；也可以作为压缩机来使用。也可以作为压缩机来使用。2022-8-4122.1.3 工作液的作用和要求（1 1）工作液通常为常温清水，如水质容易结垢，应）工
12、作液通常为常温清水，如水质容易结垢，应经软化后再使用。经软化后再使用。（2 2）工作液除了起着形成液环的作用外，还起着带）工作液除了起着形成液环的作用外，还起着带走气体压缩热以及密封分配板与叶轮端面间隙的作走气体压缩热以及密封分配板与叶轮端面间隙的作用。用。（3 3）运行时，液环真空泵内的部分工作液会随气体）运行时，液环真空泵内的部分工作液会随气体排出，须连续向液环真空泵供工作液。排出，须连续向液环真空泵供工作液。（4 4）使用不同的工作液时，必须注意过流部件要采）使用不同的工作液时，必须注意过流部件要采用相应的材质。用相应的材质。（5 5）当工作液为常温清水时，应尽可能采用较低温）当工作液为
13、常温清水时，应尽可能采用较低温的工作水。的工作水。（6 6）工作液中不能含有固体颗粒，如混有脏物或颗）工作液中不能含有固体颗粒，如混有脏物或颗粒，应在供液管路上装上过滤网，以防液环真空泵粒，应在供液管路上装上过滤网，以防液环真空泵内零件磨损或叶轮被卡死。内零件磨损或叶轮被卡死。2022-8-4132.2 液环真空泵的工作原理（实际工作过程）叶轮2和泵壳1形成水环3和工作腔5；工作腔容积由小变大，由大变小，构成压缩过程；被抽气体由入口4和进气管8进入；被抽气体由排气口6和排气管7排出；排出的气体和水经排气管7进入水箱10，水被回收；排出的气体经管道9排入大气。泵泵 壳壳叶轮叶轮水环水环排气管道排
14、气管道水箱水箱进气口进气口进气管进气管工作腔工作腔排气管排气管排气口排气口排液管道排液管道11闸阀闸阀图图2.3 液环真空泵的实际工作过程液环真空泵的实际工作过程2022-8-4142.3 液环真空泵的工作原理（能量传输过程）液体被叶轮带动后，获得动能并形成紧贴于泵腔的液环；液环在泵腔内回转，在吸气侧不断被加速，并吸入气体；在向排气侧转动过程中，液体经历了加速减速的过程，动能经历了增加降低，势能则降低增加；在排气侧，气体被压缩，而液体增加的势能则被传递给气体，以抵抗气体膨胀压力；压缩的气体在排气侧排出；液环剩余的能量将会推动叶轮旋转。2.3 液环真空泵的工作原理液环真空泵的工作原理思考：橡胶球
15、的作思考：橡胶球的作用？用？2022-8-415三、基本类型和优缺点3.1 型号及基本参数6P1ASK2水环真空泵级水环真空泵级数，阿拉伯数数，阿拉伯数字表示，单级字表示，单级不表示，不表示，2 2表示表示两级。两级。水环真空泵用水环真空泵用”SK”SK”、“SZ”SZ”表示；水环压表示；水环压缩机用缩机用”SY”SY”表示。表示。最大气量相同，但极限真最大气量相同，但极限真空度不同的水环泵，空度不同的水环泵，A A代表代表较高，较高，B B代表较低。代表较低。大 气 喷 射 器大 气 喷 射 器的级数。的级数。1 1表表示示1 1级，级，2 2表示表示2 2级。级。是否带有大气喷是否带有大气
16、喷射器，带有则用射器，带有则用“P P”。最大抽速，最大抽速，m3/minm3/min。2022-8-4163.2 基本类型（按照叶轮个数分类）单级泵：泵中只有一个叶轮，为液环泵最常见的形式；两级泵：利用心轴将两个单级泵串联而成（非泵管道的串联）；比较：比较：两级泵的极限真空度高；两级泵的极限真空度高；在较低压力下，两级泵仍具有在较低压力下，两级泵仍具有较大抽速；较大抽速；两级泵更适合较高真空条件下两级泵更适合较高真空条件下的需要。的需要。叶轮叶轮泵体泵体图图3.1 液环式真空泵叶轮液环式真空泵叶轮2022-8-4173.3 基本类型（按照吸、排气状态分类）液环真空泵：液环真空泵：泵的进口为真
17、空状态，出口为大气压力。该类泵主要用于粗低真空获得，化工行业的脱酸、脱气等。液环压缩机：液环压缩机：泵进口为大气压力状态，出口高于大气压力。主要用于化工行业介质的输送。介于真空泵和压缩机之间：介于真空泵和压缩机之间：介于真空泵和压缩机二者之间的液环泵。进口为真空状态，出口为压缩状态，用于煤矿瓦斯气体抽除和火炉煤气的抽送。2022-8-4183.4 基本类型（按照作用方式分类）单作用：叶轮与泵体呈单偏心结构，叶轮旋转一次进行一次吸、排气。单作用：叶轮与泵体呈单偏心结构，叶轮旋转一次进行一次吸、排气。（该方式结构简单，容易制造，吸、排气口面积大，压缩段较长，可以获得较高效率及极限真空，且不易产生涡
18、流和气蚀。但叶轮转子受力不但叶轮转子受力不均匀。）均匀。）双作用：叶轮与泵体呈双偏心结构，叶轮旋转一次进行两次吸、排气。双作用：叶轮与泵体呈双偏心结构，叶轮旋转一次进行两次吸、排气。图图3.2 单作用液环式真空泵单作用液环式真空泵图图3.3 双作用液环式真空泵双作用液环式真空泵2022-8-4193.5 基本类型（按照结构分类）3.5.1 锥体液环泵（锥形结构）图图3.4 分配器结构分配器结构锥形结构锥形结构在市场上，称为锥体真空泵的产品即为分配器结构的真空泵。分配器是真空泵一个零件，是泵吸、排气的通道。分配器是真空泵一个零件，是泵吸、排气的通道。分配器伸入叶轮内部，气体从径向进入和排出泵的工
19、作腔。分配器伸入叶轮内部，气体从径向进入和排出泵的工作腔。所以，我们又称分配器真空泵为径向进排气的真空泵。所以，我们又称分配器真空泵为径向进排气的真空泵。2022-8-4203.5.2 平板液环泵（平板结构）在市场上，称为平板真空泵的产品即为分配板结构的真空泵。分配板是真空泵一个主要零件，是液环泵进排气的通道。分配板是真空泵一个主要零件，是液环泵进排气的通道。分配板装在叶轮的两端。气体从轴向进入和排出泵的工作腔，分配板装在叶轮的两端。气体从轴向进入和排出泵的工作腔，所以，我们称分配板真空泵为轴向进排气真空泵。所以，我们称分配板真空泵为轴向进排气真空泵。图图3.5 分配板结构分配板结构平板结构平
20、板结构2022-8-4213.5.3 分配器真空泵与分配板真空泵的差别吸排气口所在的零件吸排气口所在的零件为锥形结构，这个零为锥形结构，这个零件称为分配器。这种件称为分配器。这种泵称为泵称为锥体泵锥体泵。吸排气口所在的零件为吸排气口所在的零件为平板结构，这个零件称平板结构，这个零件称为分配板。这种泵称为为分配板。这种泵称为平板泵平板泵。目前：国际上所有液环真空泵目前：国际上所有液环真空泵厂家生产的液环泵都可分为两大类：厂家生产的液环泵都可分为两大类：1 1、锥体液环泵；、锥体液环泵；2 2、平板液环泵。、平板液环泵。图图3.6 锥体泵锥体泵图图3.7 平板泵平板泵2022-8-422图图3.8
21、 锥形结构锥形结构图图3.9 平板结构平板结构分配器的排气口只分配器的排气口只能做成刚性排气口。能做成刚性排气口。分配板的排气口装分配板的排气口装有柔性阀板，称为有柔性阀板，称为柔性排气口。柔性排气口。差别差别2022-8-4233.5.4 分配板真空泵的特点图图3.10 平板结构平板结构由于分配板的排气口装有柔性阀板，可以根据不同由于分配板的排气口装有柔性阀板，可以根据不同压缩比自动调节排气角。压缩比自动调节排气角。优点：优点：u 以不同的排气角来适应不同的压缩比，在整个真空以不同的排气角来适应不同的压缩比，在整个真空抽吸范围内，真空泵都能平稳高效地工作。抽吸范围内，真空泵都能平稳高效地工作
22、。u 高效工作范围宽广（参考相关曲线）。高效工作范围宽广（参考相关曲线）。2022-8-424u运行曲线平稳，不会因为偏移了工作点而引起轴功运行曲线平稳，不会因为偏移了工作点而引起轴功率大幅度上升和气量大幅度下降。率大幅度上升和气量大幅度下降。（请查阅参考相关（请查阅参考相关性能曲线）性能曲线）u与分配器真空泵比较，分配板真空泵更容易修复。与分配器真空泵比较，分配板真空泵更容易修复。缺点：根据全性能范围配套电机，电机装机容量较缺点：根据全性能范围配套电机，电机装机容量较大。大。（分配板真空泵也可以根据不同的工作点配套不同的（分配板真空泵也可以根据不同的工作点配套不同的电机，但为了使操作更可靠，
23、习惯按最大轴承率的工电机，但为了使操作更可靠，习惯按最大轴承率的工作点配套电机。）作点配套电机。）2022-8-4253.6 液环真空泵的优缺点优点：优点：u结构简单，制造精度要求不高，容易加工；结构简单，制造精度要求不高，容易加工；u结构紧凑，可以和驱动电机直联；结构紧凑，可以和驱动电机直联；u接近等温压缩过程，抽排过程中，气体温度变化小，因此可以处接近等温压缩过程，抽排过程中，气体温度变化小，因此可以处理易燃、易爆气体；理易燃、易爆气体；u泵腔内无金属摩擦表面，无需润滑，因此可抽排含有灰尘、可凝泵腔内无金属摩擦表面，无需润滑，因此可抽排含有灰尘、可凝性气体或气水混合物；性气体或气水混合物；
24、u吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。缺点：缺点：功耗大，效率低；极限压力高；叶轮圆周速度不高，结构尺寸功耗大，效率低；极限压力高；叶轮圆周速度不高，结构尺寸大。大。(效率低，一般在效率低，一般在30%30%左右，较好的可达左右，较好的可达50%50%。真空度低，这不仅是。真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液极限压强只能达到用水作工作液极限压强只能达到20004000Pa20004000Pa。用油作工作液，可达。用油作工作液，可达13
25、0KPa130KPa。)2022-8-4263.7 黔希化工乙二醇装置液环真空泵系统简介1 1、脱甲醇塔液环真空泵系统、脱甲醇塔液环真空泵系统 一套系统，主要有两台液环真空泵（一台操作，一台备用），一台气液一套系统，主要有两台液环真空泵（一台操作，一台备用），一台气液分离器，一台换热器。分离器，一台换热器。（1）液环真空泵P-5311A/B（按单台设计的参数）：型号：2BV6 110-OHEOO型式：单级液环吸气气体成分：氮气：71 mass 二甲醚：10.3 mass 甲醇：11.5 mass 甲酸甲酯：7.6 mass 大气压力：87.18KPa吸气温度：-10 排气温度：约39 入口压力
26、：65KPa（A）出口压力：120KPa（A）进口分子量（湿基）：30.9转速：1450rpm 真空泵实际入口流量：89m3/h轴功率消耗：约2.8KW内部工作液循环流量：0.4m3/h工作液进真空泵温度：36 进口抽气量：正常 75m3/h循环工作液：水 水压试验压力：0.3MPa（G）相关设计参相关设计参数只作为学习参考，实际数只作为学习参考，实际参数请以厂家到货设备铭参数请以厂家到货设备铭牌标志为准！牌标志为准！2022-8-427（2）防爆电机：电机：高原型电机电压：380V，50Hz 配用电机转速：1450rpm绝缘等级：F 温升等级：B配用电机功率：4KW 防爆等级：IP55 Ex
27、dIICT4（3）气液分离器：材料：304 外形尺寸：250*850操作/设计压力：0.3MPa（G）设计温度：120（4）换热器：结构形式：列管式 材质：304冷却水：循环冷却水热量：3KW*1.2（20的安全裕量）设计温度：120设计压力：管程 1.0MPaG/壳程 1.0MPaG2022-8-4282 2、脱水塔液环真空泵系统、脱水塔液环真空泵系统 一套系统，主要有两台液环真空泵（一台操作，一台备用），一台气一套系统，主要有两台液环真空泵（一台操作，一台备用），一台气液分离器，一台换热器。液分离器，一台换热器。（1）液环真空泵P-5312A/B（按单台设计的参数）：型号：2BV6 110
28、-OHEOO型式：单级液环吸气气体成分：氮气：80.8 mass 水：0.8 mass 甲醇：13.7 mass 乙醇：4.4 mass 其他：0.2 mass大气压力：87.18KPa吸气温度：-10 排气温度：约41 入口压力：30KPa（A）出口压力：120KPa（A）进口分子量（湿基）：28.8转速：1450rpm 真空泵实际入口流量：175m3/h轴功率消耗：约5.7KW内部工作液循环流量：0.8m3/h工作液进真空泵温度：36 进口抽气量：正常 110m3/h循环工作液：水 水压试验压力：0.3MPa（G）2022-8-429（2）防爆电机：电机：高原型电机电压：380V，50Hz
29、 配用电机转速：1450rpm绝缘等级：F 温升等级：B配用电机功率：7.5KW 防爆等级：IP55 ExdIICT4（3）气液分离器：材料：304 外形尺寸：300*950操作/设计压力：0.3MPa（G）设计温度：120（4）换热器：结构形式：列管式 材质：304冷却水：循环冷却水热量：6KW*1.2（20的安全裕量）设计温度：120设计压力：管程 1.0MPaG/壳程 1.0MPaG2022-8-4303 3、脱醇塔液环真空泵系统、脱醇塔液环真空泵系统 两套系统（一套操作，一套备用），每套系统各有一台液环真空泵，一两套系统（一套操作，一套备用），每套系统各有一台液环真空泵，一台气液分离器
30、，一台换热器。台气液分离器，一台换热器。（1）液环真空泵P-5313A/B（按单台设计的参数）：型号：2BE1 253-OHYO型式：双级液环吸气气体成分：氮气：85.8 mass 甲醇：3.4 mass 2-戊醇：10.5mass 其他：0.1 mass大气压力：87.18KPa吸气温度：0 排气温度：约49 入口压力：13KPa（A）出口压力：120KPa（A）进口分子量（湿基）：29.1转速：735rpm 真空泵实际入口流量：2135m3/h轴功率消耗：约69KW内部工作液循环流量：8.1m3/h工作液进真空泵温度：40 进口抽气量：正常 2040m3/h循环工作液：乙二醇 水压试验压力
31、：0.3MPa（G）2022-8-431（2）防爆电机：电机：高原型电机电压：380V，50Hz 配用电机转速：735rpm绝缘等级：F 温升等级：B配用电机功率：90KW 防爆等级：IP55 ExdIICT4（3）气液分离器：材料：304 外形尺寸：650*1870操作/设计压力：0.3MPa（G）设计温度：120（4）换热器：结构形式：列管式 材质：304冷却水：循环冷却水热量：70KW*1.2（20的安全裕量）设计温度：120设计压力：管程 1.0MPaG/壳程 1.0MPaG2022-8-4324 4、乙二醇产品塔液环真空泵系统、乙二醇产品塔液环真空泵系统 两套系统（一套操作，一套备用
32、），每套系统各有一台液环真空泵，一两套系统（一套操作，一套备用），每套系统各有一台液环真空泵，一台气液分离器，一台换热器。台气液分离器，一台换热器。（1）液环真空泵P-5314A/B（按单台设计的参数）：型号：2BE1 203-OHYO型式：单级液环吸气气体成分：氮气：93.4 mass甲醇：6.5 mass 其他：0.1 mass大气压力：87.18KPa吸气温度：0 排气温度：约49 入口压力：14KPa（A）出口压力：120KPa（A）进口分子量（湿基）：28.1转速：975rpm 真空泵实际入口流量：1143m3/h轴功率消耗：约47KW内部工作液循环流量：5.6m3/h工作液进真空泵
33、温度：40 进口抽气量：正常 890m3/h循环工作液：乙二醇 水压试验压力：0.3MPa（G）2022-8-433（2）防爆电机：电机：高原型电机电压：380V，50Hz 配用电机转速：975rpm绝缘等级：F 温升等级：B配用电机功率：55KW 防爆等级：IP55 ExdIICT4（3）气液分离器：材料：304 外形尺寸：500*1480操作/设计压力：0.3MPa（G）设计温度：120（4）换热器：结构形式：列管式 材质：304冷却水：循环冷却水热量：37KW*1.2（20的安全裕量）设计温度：120设计压力：管程 1.0MPaG/壳程 1.0MPaG2022-8-4345 5、乙二醇回
34、收塔液环真空泵系统、乙二醇回收塔液环真空泵系统 两套系统（一套操作，一套备用），每套系统各有一台液环真空泵，一两套系统（一套操作，一套备用），每套系统各有一台液环真空泵，一台气液分离器，一台换热器。台气液分离器，一台换热器。（1）液环真空泵P-5315A/B（按单台设计的参数）：型号：2BE1 202-OHYO型式：双级液环吸气气体成分：氮气：99.1 mass甲醇：0.7 mass 乙二醇：0.2 mass大气压力：87.18KPa吸气温度：0 排气温度：约50 入口压力：4KPa（A）出口压力：120KPa（A）进口分子量（湿基）：28.1转速：1450rpm 真空泵实际入口流量：500m
35、3/h轴功率消耗：约15KW内部工作液循环流量：2m3/h工作液进真空泵温度：40 进口抽气量：正常 390m3/h循环工作液：乙二醇 水压试验压力：0.3MPa（G）2022-8-435（2）防爆电机：电机：高原型电机电压：380V，50Hz 配用电机转速：1450rpm绝缘等级：F 温升等级：B配用电机功率：22KW 防爆等级：IP55 ExdIICT4（3）气液分离器：材料：304 外形尺寸：350*1110操作/设计压力：0.3MPa（G）设计温度：120（4）换热器：结构形式：列管式 材质：304冷却水：循环冷却水热量：14KW*1.2（20的安全裕量）设计温度：120设计压力：管程
36、 1.0MPaG/壳程 1.0MPaG2022-8-436四、液环式真空泵的结构4.1 结构概述a a、液环真空泵，主要由下列九个主要部分组成：、液环真空泵，主要由下列九个主要部分组成：（1 1）泵）泵 壳壳 外筒体外筒体 +前后盖板前后盖板（2 2）转）转 子子 由叶轮、轴热入装配组成，泵轴配有护轴由叶轮、轴热入装配组成，泵轴配有护轴套。套。（3 3）分）分 配配 板板 前、后分配板装于泵体与前、后侧盖之间。前、后分配板装于泵体与前、后侧盖之间。（4 4）阀板部件）阀板部件 由阻水板和柔性阀板组成，安装在分配板由阻水板和柔性阀板组成，安装在分配板的排气口，具有自动调节排气角度的作用。柔性阀板
37、为易损件，的排气口，具有自动调节排气角度的作用。柔性阀板为易损件，其材料为聚四佛乙烯，损坏后会影响液环真空泵压缩机的工作其材料为聚四佛乙烯，损坏后会影响液环真空泵压缩机的工作性能，要及时更换。性能，要及时更换。（5 5）轴封部件）轴封部件 可采用填料密封或机械密封，轴封的冷却可采用填料密封或机械密封，轴封的冷却方式有两种，一种为内供水冷却方式，另一种为外供水冷却方方式有两种，一种为内供水冷却方式，另一种为外供水冷却方式，采用不同的轴封供水方式，轴封函体的安装方向则不同。式，采用不同的轴封供水方式，轴封函体的安装方向则不同。2022-8-437（6 6）侧）侧 盖盖（7 7）轴）轴 承承 用两个
38、角接触球轴承作轴向定用两个角接触球轴承作轴向定位，一个圆柱滚子轴承承担径向载荷。位，一个圆柱滚子轴承承担径向载荷。（8 8）供液管路）供液管路 向液环真空泵缩机提供工作液。向液环真空泵缩机提供工作液。（9 9）轴封供水管路）轴封供水管路 当采用外供水冷却轴封方当采用外供水冷却轴封方式时，须向轴封函提供密封冷却水（如果是内供水，式时，须向轴封函提供密封冷却水（如果是内供水，则没有轴封供水管路）。则没有轴封供水管路）。b b、水环式真空泵的内部结构：、水环式真空泵的内部结构：2022-8-438采用两个圆锥滚采用两个圆锥滚子轴承进行转子子轴承进行转子的轴向定位的轴向定位 图图4.1 液环式真空泵结
39、构简图液环式真空泵结构简图2022-8-439吸入口排气口端盖分配板泵筒体叶轮盘根套盘根冷却水进水口工作水进水口放水口防汽蚀阀防汽蚀阀：当凝汽器真空达到：当凝汽器真空达到4.9kPa 的高的高真空时（工作水汽化），不可避免会出现汽蚀真空时（工作水汽化），不可避免会出现汽蚀现象。现象。防汽蚀阀防汽蚀阀在泵内的高真空端自动补入适在泵内的高真空端自动补入适量的气体，防止汽泡瞬间破裂量的气体，防止汽泡瞬间破裂(汽蚀汽蚀)对零件表对零件表面的破坏。基本上所有的液环泵都会带或是预面的破坏。基本上所有的液环泵都会带或是预留一个防汽蚀阀的接口。留一个防汽蚀阀的接口。2022-8-4404.2 典型结构（叶轮）
40、叶轮是液环泵叶轮是液环泵中唯一的动部件中唯一的动部件，中间有隔板将，中间有隔板将叶轮分为两部分叶轮分为两部分，每部分的中心，每部分的中心有圆柱形的空腔有圆柱形的空腔，该腔体和气体，该腔体和气体分配器配合。分配器配合。图图4.2 叶轮叶轮叶轮叶轮2022-8-441 液环真空泵一般由壳腔、液环真空泵一般由壳腔、端盖、叶轮、气体分配器、端盖、叶轮、气体分配器、轴承体和轴承压盖、进轴承体和轴承压盖、进/放放水管路和轴封部分组成。水管路和轴封部分组成。泵腔为两个偏心半圆腔构泵腔为两个偏心半圆腔构成的近似椭圆体。中间根据成的近似椭圆体。中间根据是单级还是双级设置有隔板是单级还是双级设置有隔板（两级也可以
41、体现在叶轮隔（两级也可以体现在叶轮隔板上）。板上）。吸、排气口可以设置在泵腔壳体上，但该设置会将泵腔变为易损件，所以一般不采用。4.3 典型结构（泵腔）图图4.3 液环式真空泵液环式真空泵泵腔泵腔2022-8-442气体分配器安装在侧盖和泵壳之间，气体分配器和泵气体分配器安装在侧盖和泵壳之间，气体分配器和泵壳、侧盖之间有装配面，且与叶轮存在着磨擦配合面，因壳、侧盖之间有装配面，且与叶轮存在着磨擦配合面，因此制造精度要求较高。侧盖根据单此制造精度要求较高。侧盖根据单/双作用、单双作用、单/双级的区双级的区别具有不同结构。侧盖位于泵壳两侧，各有一个吸气口和别具有不同结构。侧盖位于泵壳两侧，各有一个
42、吸气口和排气口，吸气通道和排气通道和气体分配器连接。排气口，吸气通道和排气通道和气体分配器连接。4.4 典型结构（侧盖和气体分配器）图图4.4 侧盖和气体分布器侧盖和气体分布器2022-8-443进水管路完成两部分的供水，即填料密封供水和水环供水。（当填料供水方式为当填料供水方式为内供水方式时不设单内供水方式时不设单独的进水管路独的进水管路）相应的设置有放水管路。轴承有两个固定在轴承有两个固定在位于侧盖上的轴承座位于侧盖上的轴承座中，采用润滑脂润滑，中，采用润滑脂润滑，并设有轴承压盖。并设有轴承压盖。4.5 典型结构（进、放水管路和轴承及轴承压盖）图图4.5 液环式真空泵液环式真空泵 2022
43、-8-444 液环真空泵采用的轴封结构可以采用两类结构，填料函密封和机械密封。液环真空泵采用的轴封结构可以采用两类结构，填料函密封和机械密封。前者较为常见，后者可根据用户需要进行改装。前者较为常见，后者可根据用户需要进行改装。填料函密封：一般采用植物纤维、人造纤维、石棉纤维等编织物；填料函密封：一般采用植物纤维、人造纤维、石棉纤维等编织物；机械密封：对使用的工作介质的洁净度要求较高，一般使用在泄漏要求较机械密封：对使用的工作介质的洁净度要求较高，一般使用在泄漏要求较严格的场合。严格的场合。4.6 典型结构（轴封）填料密封对于填料函密封：由于石墨填料具有耐磨性更好，且具有一定的自润滑性能，现大部
44、分企业都使用性能较好的石墨纤维填料，石墨石墨纤维填料有成型填料和纤维填料有成型填料和盘根填料两种。盘根填料两种。对于非标准尺寸的石墨成型填料一般需要在厂家订制。图图4.6 轴封结构（填料密封）轴封结构（填料密封）相关填料：相关填料：3 35 5圈；圈；填料材料：植物纤维、填料材料：植物纤维、人造纤维、石棉纤维等人造纤维、石棉纤维等编织物。编织物。2022-8-4454.7 典型结构（轴封）机械密封a a、机械密封：、机械密封：图图4.7 轴封结构（机械密封）轴封结构（机械密封）2022-8-446b b、机械密封：、机械密封：静环（黄）静环（黄）径向密封径向密封动环（褐）动环（褐）径向密封径向
45、密封橡胶环圈（绿）橡胶环圈（绿）径、轴向密封径、轴向密封图图4.8 轴封结构（机械密封）结构简图轴封结构（机械密封）结构简图 2022-8-447 对于水环泵，即使采用双级水环泵，极限真空度的提高也只是在一定的范围之内，这是因为受到水的饱和蒸汽压的限制。水环泵的理论极限压力就是水的饱和蒸汽压。如果考虑气体返流等因素的影响，实际上水环泵的极限压力显著比该水温上的饱和蒸汽压力为高。为了提高前级泵的极限真空度，可以将水环泵与大气泵组合使用。水环水环-大气喷射机组可以有效的大气喷射机组可以有效的降低水环泵的极限压力，而且压力降低水环泵的极限压力，而且压力较低条件下抽速明显增加。较低条件下抽速明显增加。
46、4.8 水环-大气喷射机组图图4.8 水环水环 大气喷射机组大气喷射机组2022-8-448五、液环泵的主要参数计算及选型5.1 液环泵的工作参数液环泵的基本工作参数如下：单级泵：极限压力2103Pa 4103Pa；双级泵：极限压力2103Pa 8103Pa；大气喷射-水环泵：极限压力0.27103Pa 1103Pa；抽速：0.25m3/min500m3/min;工作温度：被抽气体20 40为宜。5.2 液环泵的主要参数计算及选型5.2.1 主要参数计算 工况条件包括：抽速要求，吸入压力、排气压力、工况条件包括：抽速要求，吸入压力、排气压力、被抽介质种类成分、液环液体种类、工作温度。被抽介质种
47、类成分、液环液体种类、工作温度。设计计算参数：2022-8-4495.2.2 选型明确工艺条件；尽量在高效区工作，避免在临界真空度或排气压力区域工作；避免在最大真空度/排气压力范围工作；作为真空泵，尽量选择单作用泵；可考虑通过连接大气喷射泵来扩大液环泵使用范围；作为压缩机，选择双作用泵较合适。2022-8-450GB/T 13929-1992水环真空泵和水环压缩机水环真空泵和水环压缩机 试验方法试验方法：该标准规定了水环真空泵和水环压缩机工厂试验时的实验方法测量精度、计算方法和试验结果的换算。其它工作液体的液环泵可参照使用。GB/T 13930-1992 水环真空泵和水环压缩机水环真空泵和水环
48、压缩机 气量测定方法气量测定方法：该标准规定了水环真空泵和水环压缩机工厂试验时测定气体流量的装置、方法和要求。5.3 液环泵的相关标准2022-8-451六、安装与拆卸6.1 机组的安装 水环真空泵机组由水环真空泵机组由真空泵、电机、传动装置和支承连接件真空泵、电机、传动装置和支承连接件组成，安组成，安装前应具备必要的工具和起重设备。装前应具备必要的工具和起重设备。真空泵有三种传动方式：直联传动、减速机传动、带传动。三种真空泵有三种传动方式：直联传动、减速机传动、带传动。三种传动方式的安装方法如下：传动方式的安装方法如下：1 1、直联传动、直联传动 （a a）装在底座上的真空泵及电机，两联轴器
49、间应留有一定的间隙。装在底座上的真空泵及电机，两联轴器间应留有一定的间隙。将钢尺的直边沿轴线方向放在将钢尺的直边沿轴线方向放在 两联轴器的外圆周上（两联轴器的外圆周上（见图见图6.16.1）。）。检查联轴器的上、下、左、右四个位置，要求直尺在任一位置与检查联轴器的上、下、左、右四个位置，要求直尺在任一位置与联轴器的间隙最大不超过联轴器的间隙最大不超过0.2mm,0.2mm,且两联轴器之间要保持均匀的轴向且两联轴器之间要保持均匀的轴向间隙，间隙大小可用塞尺检查。如不符合要求，可在电机脚垫薄铁间隙，间隙大小可用塞尺检查。如不符合要求，可在电机脚垫薄铁片。直至上紧连接螺栓后，两联轴器的间隙符合要求。
50、片。直至上紧连接螺栓后，两联轴器的间隙符合要求。（b b）用手转动联轴器数圈，机组应转动灵活。）用手转动联轴器数圈，机组应转动灵活。（c c）装上联轴器护罩。）装上联轴器护罩。注意：运输起吊过程会影响电机与真空泵的同轴度，应重新校正。注意：运输起吊过程会影响电机与真空泵的同轴度，应重新校正。2022-8-452对于一般低转速机械采用钢直尺找中，基本能达到要求。实对于一般低转速机械采用钢直尺找中，基本能达到要求。实际中，为保证设备的长周期运行，最好采用两轴同步旋转、用百际中，为保证设备的长周期运行，最好采用两轴同步旋转、用百分表测量的找中方式。分表测量的找中方式。图图6.1 直联传动（找正）直联
