在真空系統(tǒng)中,特定工作單元的壓差控制十分重要。本文以羅茨真空機組配置的溢流閥為例,介紹了壓差可調(diào)式溢流閥的設(shè)計和應(yīng)用。通過該溢流閥的合理配置,可以達到保護真空機組系統(tǒng)中相關(guān)工作單元的操作安全、控制工藝氣體的流量、降低能耗等目的。

　　在真空系統(tǒng)設(shè)計中，經(jīng)常需要在一特定的工作單元段控制壓差，例如，在羅茨真空機組中羅茨泵的進、排氣口壓差；化學(xué)氣體輸送系統(tǒng)的進氣口、排氣口間的壓差等。控制壓差的目的主要有：保證系統(tǒng)工作單元段的安全穩(wěn)定運行；控制工藝氣體適當回流的流量；降低系統(tǒng)能耗等。在傳統(tǒng)的設(shè)計方法中，通常采用差壓傳感器和調(diào)節(jié)閥組合的模式，控制程序復(fù)雜，管線連接繁瑣，增加了控制的難度，降低了系統(tǒng)控制的可靠性。壓差可調(diào)式溢流閥的適用范圍廣、使用方便，下面就以羅茨真空機組為例，對壓差可調(diào)式溢流閥的設(shè)計和應(yīng)用進行介紹。

羅茨真空機組的性能特點

　　羅茨真空泵具有體積小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速高、在較寬壓力范圍內(nèi)有較大抽速、泵內(nèi)無摩擦和可獲得清潔真空等特點。羅茨真空機組是真空系統(tǒng)中最常見的粗、低、中真空獲得單元，可單獨工作，也可作為其它泵的前級泵、預(yù)抽泵使用，因而在冶金、石油化工、輕工造紙、電工電子以及食品等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

　　根據(jù)工作壓力范圍的不同，羅茨真空泵分為低真空（直排大氣）羅茨泵和中真空羅茨泵（機械增壓泵）。羅茨泵在高壓差工況條件運轉(zhuǎn)時，由于壓縮過程產(chǎn)生的熱量，在轉(zhuǎn)子與泵體之間產(chǎn)生較大的溫差，使泵腔內(nèi)轉(zhuǎn)子因膨脹而卡死，因此不能在高壓差下長期工作。氣冷羅茨真空泵能承受高壓差，可以用于直排大氣，但在系統(tǒng)快速從大氣壓抽氣至工藝要求時，羅茨真空泵需要較大的軸功率啟動預(yù)抽，而在系統(tǒng)穩(wěn)定運行階段，一般只有很低的壓差，只需要較小的軸功率就可維持運行。溢流閥的合理配置，可以允許羅茨泵在高排出壓力下啟動，通過控制其壓差保持在一定范圍內(nèi)，減小啟動階段軸功率的需求，以減小羅茨泵電機功率的配置。因此，通過在羅茨真空泵組合理配置和使用真空溢流閥，可以節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品運行可靠性的目的。

　　通過一系列的試驗和研究，將原來羅茨真空泵上的溢流閥裝置作為獨立組件，并將其設(shè)計成壓差可調(diào)式，大大拓展了真空溢流閥的使用范圍，也使真空系統(tǒng)的配置更加靈活。通過壓差可調(diào)式溢流閥的使用，可以適當減小羅茨泵的配置電機功率；可以確保羅茨泵運轉(zhuǎn)時的壓差小于其最大允許壓差，使羅茨泵能夠長期可靠運行，也可避免由于誤操作造成的損壞；拓展應(yīng)用到化學(xué)氣體輸送工藝中，能保證進、排氣口間壓差的恒定、可調(diào)。因此，壓差可調(diào)式溢流閥的使用，可以優(yōu)化真空系統(tǒng)配置，同時具有明顯的節(jié)能降耗效果。

參考文獻

　　[1] 楊乃恒.真空獲得設(shè)備[M] .沈陽：東北大學(xué)，2001：70.
　　[2] 羅根松，王國民.羅茨真空泵的最大允許壓差和溢流閥壓差[J].真空，2001，（8）：44- 47.
　　[3] 徐成海.真空設(shè)備選型與采購指南[M]. 北京：石油和化工設(shè)備出版社，2009：233- 236.
　　[4] 周寶洪.羅茨真空泵的溢流閥與旁通閥的組合[J].真空，2002，（2）：22- 23.
　　[5] 濮良貴，等. 機械設(shè)計[M]. 北京：高等教育出版社.2006：396.
　　[6] JB/T 7674- 2005，羅茨真空泵[S].