浅析水环真空泵常见故障研究

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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浅析水环真空泵常见故障研究

王法中

中粮生物化学(安徽)股份有限公司安徽蚌埠233010

摘要:针对水环式真空泵在运行中出现的一些故障,从水环真空泵的原理入手,分析故障产生的原因,提出相应的解决措施。以此措施及时处理故障,可恢复设备的使用性能,发挥水环真空泵在抽瓦斯、除尘方面的实际作用。

关键词:水环式真空泵;故障;分析;措施

1水环真空泵原理

水环真空泵利用水液作为工作介质,工作过程有吸气、压缩、排气三个步骤。工作过程中,叶轮旋转将水液甩向四周,在离心力的作用下,形成近似等厚度的圆形封闭水环叶片和水环中空部位形成若干个空腔。叶轮被偏心安装在泵腔内,在泵腔上方,叶轮轮毂与水环内表面相切,在泵腔下方,叶片与水环内表面相接触。以叶轮正上方为起点(0°),旋转前半周(180°),空腔由小渐大,腔内呈负压,当与吸气口相通时,空气被吸入,吸气工作完成后,空腔与吸气口隔绝。旋转至下半周时,空腔由小渐大,水进入空腔,对气体进行压缩,水的动能转化为压力能,当气体与排气口相通时,压缩气体随之排出。

2水环式真空泵常见故障及应对措施

2.1真空泵泵度不足

水环式真空泵的工作效率一般只有30%左右,较好可以达到50%,如果真空泵的泵度不足,那么真空泵的工作效率将会降得更低。而真空泵泵度不足最常见的原因,是因为电机的供电不足而导致转速不够,不能带动整个真空泵的真空压缩工作。供水量不足,或者是管道积水,也可能导致真空泵的泵度不够。因为真空泵的工作依赖于叶轮,所以当真空泵泵度不足的情况下,也有可能是叶轮与分配板之间的间隙过大导致的。所以当水环式真空泵的泵度不足之时,需要仔细检查真空泵,对症下药。

应对措施:对于泵度不足的解决办法有很多。因为泵度不足最常见的原因是因为电机供电不足,不足以维持真空泵的正常工作需要,所以定期检查供电电压是否在电机额定的电压范围内,或者在正确的范围之内加大供水量也是改善这一问题的有效方法。而鉴于叶轮与分配板之间的间隙是真空泵工作的基础,那么定期检查并调整叶轮调小叶轮与分配板的间隙(一般在0.15-0.20mm)也能够在一定程度上解决这个问题。而定期检查更换机械密封、更换叶轮、检查出水口的管路都是将泵度不足扼杀在日常的常规方法。

2.2不能正常启动或者启动之时噪音过大

水环式真空泵的工作需要大量水蒸气的介入,而水汽对于结构简单的水环式真空泵的零件腐蚀会随着时间的推移而渐渐加重。而在水泵内部零件被腐蚀之后,水泵的正常工作会受到极大的影响,可能会出现水泵的不正常工作或者启动时水泵噪音极大。而同样会导致这一现象的,还有电机供电不足或者因为长时间的工作,水环式真空泵的管道之中吸人了其他的杂物,导致管道被堵塞,出进气受到了阻碍。

图1真空泵故障检修

应对措施:作为简易的真空设备,水环式真空泵的噪音一直是该设备的一大弊端,但是其正常的噪声还是在一定的控制范围之中,如果出现噪声过大的现象,那么及时的检查电机电压和电机电线是最为基本的解决办法。如果这两者都没有问题,那么就要检查泵的锈蚀情况,及时的加入除锈剂或者人为的将泵上的锈迹除去,以保证真空泵的正常工作。而对于真空泵的忽然不能启动,除了和解决噪声过大一致的方法之外,将泵盖打开去除杂物或者调节叶轮与分配板的距离也是可行方法。

2.3阀片断裂

阀片作用是消除泵体运行中对气体产生过压缩或压缩不足,避免泵耗能过大、效率低。阀片在分配器与挡板间可沿轴向小范围移动,当压缩气体压力低于泵出口压力时,阀片向叶轮方向移动,防止泵出口的空气进入泵腔,使气体再次进行压缩。当压缩气体大于泵出口压力时,压缩气体通过排气口冲开阀片,使阀片打开角度,气体随之排出。由于每次排气都会造成阀片变形,阀片中间部位因长期应力集中,而发生疲劳断裂。单侧阀片断裂,进气口的管道温度较排气口温度低,且泵的能耗加大(电流上升)。可以直观判断,若两侧阀片全部断裂,系统的真空度会迅速下降,噪音、能耗增加明显。

应对措施:更换损坏阀片,加强点巡检工作。

图2换热器内部结构图

2.4流量不足

水环式真空泵的循环系统比较单一,进出气通道如果出现堵塞,那么效率原本就不高的水环式真空泵的流量将会降得更低,造成消耗的动力与工业生产结果不相符合的现象。而这一现象也是水环式真空泵最为常见的问题,原因如管路漏气漏液或者阻力损失增加等,都会降低真空泵的流量,降低真空泵的工作效率。

应对措施:流量不足是水环式真空泵最为常见的一种故障,而他的解决方法也很简单。如检查连接处机械密封是否牢靠,管路及止回阀等有无故障等,都是有效的解决流量不足的方法。而在真空泵正常工作期间,定时的检查填料的松紧程度,也能够在一定的程度上防止流量不足这一故障的出现。

2.5其他情况

(1)水蒸气温度高对真空及泵体的腐蚀:针对这种情况需要在水环泵与抽滤设备之间增加换热装置,通过降低真空温度来降低对泵体的腐蚀程度。

(2)方式物料回串的化学腐蚀:针对这种情况需要通过采用不锈钢叶轮以及在水环泵与过滤设备之间增加排液罐来应对。

结语:水环式真空泵的应用广泛,但是较大的体积和较高的定期检修成本让水环式真空泵的故障频出,想要解决这些问题,并不是很难。但是想要从根本上解决这些问题,提高水环式真空泵的工作效率,延长其工作寿命,需要的不仅仅是在故障时的准确判断和及时维修,定期的检查和保养也是必不可少的。

参考文献

[1]向冬枝.纸厂水环真空泵常见故障与排除[J].中华纸业,2008,24:86-89.

[2]向冬枝.真空练泥机水环真空泵常见的故障与排除[J].陶瓷,2008,05:56-58.