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螺桿型干式真空泵詳解

2024/10/18 14:34:35

螺桿型干式真空泵
1.工作原理

螺桿泵的工作循環(huán)可分為吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán),現(xiàn)以其中的一對(duì)齒來(lái)說(shuō)明。

1)吸氣過(guò)程
下圖示出螺桿泵的吸氣過(guò)程,所研究的一對(duì)齒用箭頭標(biāo)出。在圖中,陽(yáng)轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),陰轉(zhuǎn)子按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。圖中的轉(zhuǎn)子端面是吸氣端面。
螺桿真空泵的吸氣過(guò)程
圖a示出吸氣過(guò)程即將開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。在這一時(shí)刻,這一對(duì)齒前端的型線完全嚙合,且即將與吸氣口連接。
隨著轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),由于齒的一端逐漸脫離嚙合而形成了齒間容積,這個(gè)齒間容積的擴(kuò)大,在其內(nèi)部形成了一定的真空,而此齒間容積又僅與吸氣口連通,因此氣體便在壓差作用下流入其中,如圖b中陰影部分所示。
在隨后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒不斷從陰轉(zhuǎn)子齒的齒槽中脫離出來(lái),齒間容積不斷擴(kuò)大,并與吸氣孔口保持連通。
吸氣過(guò)程結(jié)束時(shí)的轉(zhuǎn)子位置如圖c所示,其最顯著的特點(diǎn)是齒間容積達(dá)到最大值。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),所研究的齒間容積不會(huì)再增加。齒間容積在此位置與吸氣孔口斷開(kāi),吸氣過(guò)程結(jié)束。
2)壓縮過(guò)程
下圖示出螺桿泵的壓縮過(guò)程。圖中的轉(zhuǎn)子端面是排氣端面。在這里,陽(yáng)轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),陰轉(zhuǎn)子沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
螺桿真空泵的壓縮過(guò)程
圖a示出螺桿泵壓縮過(guò)程即將開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。此時(shí)氣體被轉(zhuǎn)子齒和機(jī)殼包圍在一個(gè)封閉的空間中,齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合就要開(kāi)始減小。
 隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而不斷減小。被密封在齒間容積中的氣體被占據(jù)體積也隨之減小,導(dǎo)致壓力升高,從而實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程,如圖b所示。壓縮過(guò)程可一直持續(xù)到齒間容積即將與排氣孔口連通之前。如圖c所示。
3)排氣過(guò)程
下圖示出螺桿泵的排氣過(guò)程。齒間容積與排氣孔口連通后,即開(kāi)始排氣過(guò)程。隨著齒間容積的不斷縮小,具有排氣壓力的氣體逐漸通過(guò)排氣孔口被排出,如圖a所示。
這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合,如圖b所示。此時(shí),齒間容積內(nèi)的氣體通過(guò)排氣孔口被完全排出,封閉的齒間容積的體積變?yōu)榱恪?/span>
螺桿真空泵的排氣過(guò)程
2.干式螺桿真空泵特征
①可靠性高。螺桿式干式真空泵零部件少,沒(méi)有易損件,因此它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,壽命長(zhǎng)。
②操作維護(hù)方便。
③動(dòng)力平衡性好。螺桿式干式真空泵沒(méi)有不平衡的慣性力,機(jī)器可平穩(wěn)地高速運(yùn)行。
④適應(yīng)性強(qiáng)。螺桿式干式真空泵具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn),在寬廣的壓力范圍內(nèi)能保持較高的抽速,排氣量幾乎不受排氣壓力的影響.
⑤多相混輸。由于螺桿式干式真空泵轉(zhuǎn)子齒面間留有微小間隙,因而可抽除腐蝕性、有毒、含有粉塵、可凝性蒸汽等多種氣體。
3.螺桿式干式真空泵的應(yīng)用
螺桿式干式真空泵廣泛應(yīng)用于電子、核能、化工、醫(yī)藥、食品工業(yè)等領(lǐng)域。在半導(dǎo)體工業(yè)中用于生產(chǎn)芯片、制造液晶顯示器、蝕刻、生產(chǎn)PLASMA的CVD制程。
在核工業(yè)中用于核反應(yīng)堆及核工業(yè)真空獲得;化工上用于真空蒸餾及溶劑萃取高效回收溶劑,在脂肪酸生產(chǎn)中用來(lái)消除水污染,清除噴射器中的阻塞物;醫(yī)藥工業(yè)中用于回收藥液及藥物中間體,為人造器官生產(chǎn)提供清潔無(wú)菌條件,回收氣體消毒劑;食品工業(yè)中用于香料、香精濃縮,食品包裝等。應(yīng)用范圍極為廣泛。具體如下:
具體應(yīng)用:干燥處理、真空蒸餾、分子蒸餾、溶劑的回收、油氣回收、工廠普通真空、電子、真空鍍膜、航空、核工業(yè)領(lǐng)域能夠抽除普通空氣,易燃易爆氣體、腐蝕性氣體,尤其能滿足對(duì)獲得清潔真空要求較高的環(huán)境。 
具體應(yīng)用:真空鍍膜、真空蒸餾、真空干燥、拉單晶、特氣制造、離子刻蝕等。
紡織、冶金等行業(yè) 在氨綸、芳綸、纖維、冶金等相關(guān)工藝中應(yīng)用干式真空泵。
具體應(yīng)用:真空脫泡、VOD真空吹氧脫碳法等。
一類是以半導(dǎo)體行業(yè)為代表,要求真空泵向被抽空間內(nèi)的返流為零,以保護(hù)工件免受污染。對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)中應(yīng)用的真空系統(tǒng)的要求大體分為三個(gè)等級(jí)。
①清潔條件下的抽氣,只抽干空氣或含少許水蒸汽的空氣;
②中等條件下的抽氣,抽除工藝過(guò)程的反應(yīng)氣體,但無(wú)固體顆粒物;
③惡劣條件下的抽氣,抽除化學(xué)反應(yīng)物(有毒甚至致癌)及固體顆粒物。
另一類是以石化行業(yè)為代表,要求真空泵能大量抽除可凝性氣體,或腐蝕性氣體,或有毒氣體,或含有微塵的氣體。螺桿式干式真空泵廣泛應(yīng)用于電子、核能、化工、醫(yī)藥、食品工業(yè)等領(lǐng)域。
4.干式螺桿真空泵的操作方法
1)開(kāi)機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備
①檢查真空泵各個(gè)部件是否齊全;
②在不同油位視鏡處檢查油位,確認(rèn)油位在油位視鏡中線偏上約3mm處;
③檢查確認(rèn)真空機(jī)組各個(gè)閥門的狀態(tài);
a.工藝入口閥關(guān)閉
b.入口過(guò)濾器排污閥關(guān)閉?
c.出口管線暢通,出口管排污閥打開(kāi)
d.冷卻水入口管線和出口管線閥門打開(kāi)
e.氮?dú)饩€閥門打開(kāi),吹掃氣壓力為0.5bar,氮封氣壓力為3bar,吹掃閥關(guān)閉
2)干式螺桿真空泵的開(kāi)機(jī)操作步驟
a.現(xiàn)場(chǎng)與中控聯(lián)系,確認(rèn)可以啟動(dòng),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作柱啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)真空泵;
b.關(guān)閉出口管排污閥;
c.檢查或調(diào)節(jié)氮封氣流量,確認(rèn)流量在2.5——3L/min;
d.打開(kāi)吹掃閥,確認(rèn)流量計(jì)流量調(diào)至最大,吹掃5——10分鐘后,關(guān)閉吹掃閥;
e.打開(kāi)工藝入口閥,切入系統(tǒng);
f.真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,注意觀察機(jī)體溫度,可通過(guò)溫度調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水量來(lái)控制溫度(溫度調(diào)節(jié)閥位于0刻度時(shí)水量最大,位于5刻度時(shí)水量最小),要求溫度盡量控制在50——75℃,確保不超過(guò)80℃。
3.螺桿真空泵的停機(jī)操作步驟
a.關(guān)閉工藝入口閥,切出系統(tǒng);
b.打開(kāi)吹掃閥,吹掃20——40分鐘后,關(guān)閉吹掃閥;
c.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作柱停止按鈕停機(jī);
d.關(guān)閉氮?dú)忾y門;
e.關(guān)閉冷卻水閥門;如冬季長(zhǎng)期不用,需排凈機(jī)體及管線內(nèi)的冷卻水以防凍;
f.打開(kāi)出口管排污閥和入口過(guò)濾器排污閥,檢查是否有冷凝液。
5.干式螺桿真空泵常見(jiàn)故障及處理方法
6.干式螺桿真空泵安裝注意事項(xiàng)
1)螺桿泵在初次啟動(dòng)前,應(yīng)對(duì)集泥池、進(jìn)泥管線等進(jìn)行清理,以防止在施工落下的石塊、水泥塊及其他金屬物品進(jìn)入破碎機(jī)或泵內(nèi)。
平時(shí)啟啟動(dòng)前應(yīng)打開(kāi)進(jìn)出口閥門并確認(rèn)管道通暢后方可動(dòng)作,對(duì)正在運(yùn)轉(zhuǎn)的泵在巡視中應(yīng)主要注意其螺栓是否有松動(dòng)、機(jī)泵及管線的振動(dòng)是否超標(biāo)、填料部位滴水中否在正常范圍、軸承及減速機(jī)溫度是否過(guò)高、各運(yùn)轉(zhuǎn)部位是否有異常聲響。
2)作為螺桿泵,它所輸送的介質(zhì)在泵中還起對(duì)轉(zhuǎn)子的冷卻及潤(rùn)滑作用,因此是不允許空轉(zhuǎn)的,否則會(huì)因磨擦和發(fā)熱損壞定子及轉(zhuǎn)子,在泵初次使用之前應(yīng)向泵的吸入端注入流體介質(zhì)或者潤(rùn)滑液,如甘油的水溶液或者稀釋的水玻璃、洗滌劑等等,以防初期啟動(dòng)時(shí)泵處于磨擦狀態(tài),在污水處理行業(yè)有時(shí)會(huì)發(fā)生污泥或者浮渣中的大塊雜質(zhì)(如包裝袋等)將吸入管道堵塞的情況,應(yīng)晝避免這各種現(xiàn)象的出現(xiàn),如不慎發(fā)生此類情況應(yīng)立即停泵清理,以保護(hù)泵的的安全運(yùn)行。
3)泵和電機(jī)安裝的軸度精確與否,是泵地否平衡運(yùn)轉(zhuǎn)的首要條件。雖然泵在出廠前均經(jīng)過(guò)精確的調(diào)定,但底座安裝固定不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致底座扭曲,引起同軸度的超差,因此在首次運(yùn)轉(zhuǎn)前,或在大修后應(yīng)校驗(yàn)其同軸度。
4)基座螺栓及泵上各處的螺栓, 在運(yùn)行過(guò)程中,基座螺栓的松動(dòng)會(huì)造成機(jī)體的振動(dòng)、泵體移動(dòng)、管線破裂等現(xiàn)象,因此對(duì)基座螺栓的經(jīng)常緊固是十分必要的,對(duì)泵體上各處的螺栓也應(yīng)如此,.在工作中應(yīng)經(jīng)常檢查電機(jī)與減速機(jī)之間、減速機(jī)與吸入腔之間以及吸入腔與定子之間的螺栓是否牢固。


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