單級水環真空泵帶大氣噴射器設計計算
目前我國水環真空泵的生產主要以極限壓力為33 hPa 的單級泵為主,該類真空泵使用的最低吸入壓力一般為80 hPa 左右。因為受水的飽和蒸氣壓的影響,當入口壓力低于80 hPa 時泵的抽氣能力與常用的吸入壓力400 hPa 左右相比大大降低。因此在真空系統要求入口壓力80 hPa 以下時,可采取配大氣噴射器的方法。對于極限壓力為33 hPa (有的單級水環真空泵極限壓力為160 hPa)的單級水環真空泵配一級大氣噴射器時極限壓力可達15 hPa 以下, 而在入口壓力為50hPa 時有較大的吸氣量。由于文獻[1]已對極限壓力為160 hPa 的單級水環真空泵帶大氣噴射器的設計進行了詳細的論述,因此本文僅對極限壓力為33 hPa 的單級水環真空泵配一級大氣噴射器的設計和使用作簡要的介紹,供參考。
1、設計點即大氣噴射器入口壓力ps 的選擇
眾所周知,國內外水環真空泵的標準及生產商的技術資料均規定泵的各項技術性能指標是以進水溫度為15℃為依據而得出的,樣本上的極限壓力33hPa 也是在該水溫下試驗得出的。而在實際使用中一般溫度在20℃~30℃之間,有時達35℃。當進水溫度接近30℃時,單級水環真空泵的極限壓力僅達到50~60 hPa。而許多真空系統如發電廠抽氣系統,精細化工及制藥行業的一些真空系統均要求在40~60 hPa 時能有一定的抽氣能力。因此設計工況點可確定為入口壓力為50 hPa 點。
9、結束語
極限壓力為33 hPa 的單級水環真空泵帶一級大氣噴射器可在入口壓力40~70 hPa 之間得到較大的抽氣量,但如何獲得最佳的效果,需要經過試驗驗證,特別是關鍵幾何尺寸———噴咀喉徑、擴壓器喉徑及其組合最為關鍵,即最優的噴咀喉徑、擴壓器喉徑及其面積比可使工況點得到理想的氣量,當然前提是水環真空泵在工況點的氣量要達到設計要求。
參考文獻
[1] 佛山水泵廠等. 水環———大氣噴射真空泵研究試驗報告[J].真空,1971,(2)(3).
[2] 燕洪順.兩級水環真空泵———一級大氣噴射泵空氣流動理論分析與設計計算[J].真空,1988,(2).
【作者】 燕文奇;胡玉玲;孫猛;徐法儉;
【Author】 YAN Wen-qi,HU Yu-ling,SUN Meng,XU Fa-jian(Zibo Vacuum Equipment Plant CO.,LTD,Zibo 255200,China)
【機構】 淄博真空設備廠有限公司;
【摘要】 本文介紹了極限壓力為33hPa的單級水環真空泵帶一級大氣噴射器的設計工況點及壓縮比的選取,引射系數的確定及作為主要幾何參數的噴咀和擴壓器的喉徑的計算,并對水溫的影響及旁道管路進行了介紹。
【Abstract】 Discusses the design calculation of a single-stage water-ring vacuum pump system with an air ejector,to which the ultimate pressure is of 33hPa.The design includes the selection of both operating point and compression ratio and the calculation to determine the ejection coefficient and such key geometric parameters as the throat diameters of both nozzle and the diffuser.Moreover,the effects of water temperature and by-pass pipeline on the operation of the ejector are discussed.
【關鍵詞】 單級水環真空泵;大氣噴射器;設計計算;
【Key words】 single-stage water-ring vacuum pump; air ejector; design calculation;