一種基于水環(huán)式真空泵的負壓系統

2013-11-25 李海龍 北京強度環(huán)境研究所

  介紹了基于水環(huán)式真空泵的一種負壓系統,主要應用于液體物料的注裝,并對系統運行過程中水環(huán)式真空泵的發(fā)熱與負壓調節(jié)提出了解決方案,同時還提出了回收氣體的方案。該系統已經應用于實際生產中,運行可靠穩(wěn)定,為負壓系統的設計提供了新的思路。

  水環(huán)式真空泵作為一種粗真空泵,以其結構緊湊、占地面積小、氣體等溫壓縮、無須潤滑等特點,而廣泛應用于機械、制藥、食品、石油化

  工等領域。本文所設計的負壓系統應用于化工領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,并在系統運行過程成功解決了真空泵的發(fā)熱與系統負壓值調節(jié)等問題。目前該負壓系統已投入實際生產中,運行可靠穩(wěn)定。

1、負壓系統結構組成及其工作原理

  該負壓系統主要實現在具有腐蝕與揮發(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,同時將真空泵抽出的氣體回收至相應容器中。由于該種物料的特殊物性,在生產過程中要求負壓系統一直處于工作狀態(tài)中,且要求水環(huán)式真空泵也一直處于正常工作狀態(tài),保持整個系統的負壓穩(wěn)定。

  1.1、負壓系統的組成

  負壓系統的組成示意圖如圖1 所示,該系統主要由水環(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、氣動球閥、負壓傳感器、表盤式真空壓力表、多余物料暫存設備、手動負壓調節(jié)閥、液位計、溫度傳感器、過濾器、相關管路等組成。其中,液位計與溫度傳感器在生產過程中監(jiān)測氣水分離器中循環(huán)水的液位與溫度;生產前通過程序控制在多余物料暫存設備中灌入指定液位的水,且同樣設置了用于監(jiān)測溫度與液位的傳感器,同時還設置了負壓傳感器與用于生產過程中查看系統負壓值的表盤式真空壓力表;在生產過程中可根據需要調整手動負壓調節(jié)閥來實現系統負壓值的調節(jié),這也是本文重點介紹部分。

負壓系統組成示意圖

圖1 負壓系統組成示意圖

  1.2、負壓系統的工作過程

  1) 首先調整負壓系統負壓值。開啟水環(huán)式真空泵,查看表盤式真空壓力表、負壓傳感器2 與負壓傳感器1 的數值,確定多余物料暫存設備中的負壓值達到穩(wěn)定后,與生產過程中所需真空值進行對比,從而調節(jié)負壓調節(jié)閥使得真空度滿足生產要求。

  2) 物料注裝。液體物料經相關管路進入注裝設備中,當液體物料達到系統設定值后,此時多余液體物料經負壓系統管路進入多余物料暫存設備中;同時物料入口處的相關閥關閉,停止物料的注入。

  3) 物料入口停止物料注入后,連接于負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備中;當負壓傳感器1 的負壓值穩(wěn)定后,關閉旁路吸物料閥門。

2、負壓系統設計

  本文中提出的負壓系統是針對特種液體物料所設計的。基于物料的注裝方法及其特殊物性,在系統中增加了負壓泵排出氣體回收至注裝設備的回路。本文重點介紹系統的負壓調節(jié)與水環(huán)式真空泵的循環(huán)水溫降回路。

  2.1、負壓調節(jié)回路

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

負壓調節(jié)回路示意圖

圖2 負壓調節(jié)回路示意圖

結語

  目前該負壓系統已經投入生產,運行可靠穩(wěn)定。水環(huán)式真空泵水循環(huán)系統完全解決了泵體發(fā)熱導致負壓下降的問題,并且負壓調節(jié)范圍比較大,為基于水環(huán)式負壓泵的負壓系統設計提供了更好解決方案。