高低架水蒸汽噴射泵的工作原理及不足之處
水蒸汽噴射真空泵是以水蒸汽為工作介質(zhì)的一種蒸汽流泵,具有工作壓力范圍寬、抽氣量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且工作可靠,使用周期長(zhǎng),特別是適用于含塵氣體、腐蝕性氣體及易燃易爆氣體介質(zhì)環(huán)境等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于粗、低真空領(lǐng)域、大抽氣量及有蒸汽源的領(lǐng)域,如冶金領(lǐng)域的鋼液真空循環(huán)脫氣法RH爐外精煉工藝以及在動(dòng)力電池制造中的應(yīng)用等。而低架泵是將冷卻水與被冷凝氣體分開(kāi),冷卻水通過(guò)泵加壓排出,冷凝液通過(guò)真空泵抽出,從而達(dá)到降低高度地面安裝,具有投資少、能耗低、方便實(shí)用等特點(diǎn)。其潛在的應(yīng)用領(lǐng)域非常大。
高架水蒸汽噴射泵存在的不足
典型的高架泵如圖1 所示 (A 消音冷凝器:1B、2B、3B、4B、分別為第1、2、3、4 級(jí)噴射器;1C、2C分別為第1、2 級(jí)冷凝器) ,噴射器的主要作用是抽除氣體,冷凝器的作用是將氣體中的可凝性蒸汽凝結(jié)排除,以減輕下級(jí)泵的負(fù)擔(dān)。因而在多級(jí)噴射器的設(shè)計(jì)中,應(yīng)考慮在適當(dāng)?shù)奈恢门湓O(shè)一定的冷凝器,整個(gè)系統(tǒng)(除末級(jí)噴射器及3 號(hào)冷凝器) 都處在真空狀態(tài)中,為了保證冷凝器中的冷凝水的順利排出,泵體必須安裝到11m 高的平臺(tái)上,并且把冷凝器的排水管直接插入水封池中,使冷凝器中的冷凝水利用自重而排出至水封池中。因而高架泵實(shí)際安裝的難度大,運(yùn)行中的操作很不方便。
圖1 高架泵工作原理示意圖
低架水蒸汽噴射泵存在問(wèn)題
相對(duì)于高架泵,低架泵是將冷卻水與被冷凝氣體分開(kāi),冷卻水通過(guò)泵加壓排出,冷凝液通過(guò)真空泵抽出,從而可以降低泵體高度進(jìn)行地面安裝,降低安裝成本。
對(duì)于低架泵的1 號(hào)、2 號(hào)冷凝器,要求有不同的真空度,所以應(yīng)分別用不同抽氣量的真空泵抽出,或者用其他真空泵作為末級(jí)泵。末級(jí)泵采用其他真空泵時(shí),需要額外的動(dòng)力源,能耗較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修量大,故而在實(shí)際中很少采用。
針對(duì)以上的狀況,在實(shí)際過(guò)程中選用一個(gè)引流噴射器,通過(guò)兩個(gè)平衡疏水閥分別排除1、2 號(hào)冷凝器中的冷凝水,同時(shí)結(jié)合采用補(bǔ)給水系統(tǒng),補(bǔ)充引流噴射器消耗的水量,從而達(dá)到水封的作用。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)一個(gè)引流泵同時(shí)解決了兩個(gè)冷凝器的排水,只需補(bǔ)充很少的蒸汽做額外動(dòng)力,而不需要增加設(shè)備。但在運(yùn)行過(guò)程中由于補(bǔ)給水的水壓、流量及蒸汽壓的波動(dòng),經(jīng)常產(chǎn)生引流不暢、水封失效,導(dǎo)致倒流現(xiàn)象。雖然該方式設(shè)有自動(dòng)調(diào)節(jié),但是在實(shí)際應(yīng)用中,還是會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)很多的不便。
圖2 低架泵工作原理示意圖
其系統(tǒng)如圖2 所示: (A 消音冷凝器:1B、2B、3B、4B、5B 為第1、2、3、4 級(jí)噴射器和引流噴射器;1C、2C 分別為第1、2 級(jí)冷凝器;1D、2D 分別為1 號(hào)、2 號(hào)冷凝器平衡閥;1E、2E 分別為補(bǔ)水控制閥和平衡補(bǔ)水閥)。
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