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(guò)程中水環(huán)式真空泵的發(fā)熱與負壓調節提出了解決方案,同時(shí)還提出了回收氣體的方案。該系統已經(jīng)應用于實(shí)際生產(chǎn)中,運行可靠穩定,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(wú)須潤滑等特點(diǎn),而廣泛應用于機械、制藥、食品、石油化

  工等領(lǐng)域。本文所設計的負壓系統應用于化工領(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,并在系統運行過(guò)程成功解決了真空泵的發(fā)熱與系統負壓值調節等問(wèn)題。目前該負壓系統已投入實(shí)際生產(chǎn)中,運行可靠穩定。

1、負壓系統結構組成及其工作原理

  該負壓系統主要實(shí)現在具有腐蝕與揮發(fā)的特種物料注裝過(guò)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容器中。由于該種物料的特殊物性,在生產(chǎn)過(guò)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(gè)系統的負壓穩定。

  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(dòng)球閥、負壓傳感器、表盤(pán)式真空壓力表、多余物料暫存設備、手動(dòng)負壓調節閥、液位計、溫度傳感器、過(guò)濾器、相關(guān)管路等組成。其中,液位計與溫度傳感器在生產(chǎn)過(guò)程中監測氣水分離器中循環(huán)水的液位與溫度;生產(chǎn)前通過(guò)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測溫度與液位的傳感器,同時(shí)還設置了負壓傳感器與用于生產(chǎn)過(guò)程中查看系統負壓值的表盤(pán)式真空壓力表;在生產(chǎn)過(guò)程中可根據需要調整手動(dòng)負壓調節閥來(lái)實(shí)現系統負壓值的調節,這也是本文重點(diǎn)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(guò)程

  1) 首先調整負壓系統負壓值。開(kāi)啟水環(huán)式真空泵,查看表盤(pán)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定后,與生產(chǎn)過(guò)程中所需真空值進(jìn)行對比,從而調節負壓調節閥使得真空度滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

  2) 物料注裝。液體物料經(jīng)相關(guān)管路進(jìn)入注裝設備中,當液體物料達到系統設定值后,此時(shí)多余液體物料經(jīng)負壓系統管路進(jìn)入多余物料暫存設備中;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,連接于負壓管路與物料入口管路間的閥門(mén)打開(kāi),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 的負壓值穩定后,關(guān)閉旁路吸物料閥門(mén)。

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;谖锪系淖⒀b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(diǎn)介紹系統的負壓調節與水環(huán)式真空泵的循環(huán)水溫降回路。

  2.1、負壓調節回路

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

負壓調節回路示意圖

圖2 負壓調節回路示意圖

結語(yǔ)

  目前該負壓系統已經(jīng)投入生產(chǎn),運行可靠穩定。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(wèn)題,并且負壓調節范圍比較大,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。