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)簡單,并且工作可靠,使用周期長,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,冷卻水通過泵加壓排出,冷凝液通過真空泵抽出,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 級噴射器;1C、2C分別為第1、2 級冷凝器) ,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,以減輕下級泵的負(fù)擔(dān)。因而在多級噴射器的設(shè)計中,應(yīng)考慮在適當(dāng)?shù)奈恢门湓O(shè)一定的冷凝器,整個系統(tǒng)(除末級噴射器及3 號冷凝器) 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題
相對于高架泵,低架泵是將冷卻水與被冷凝氣體分開,冷卻水通過泵加壓排出,冷凝液通過真空泵抽出,從而可以降低泵體高度進(jìn)行地面安裝,降低安裝成本。
對于低架泵的1 號、2 號冷凝器,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泵。末級泵采用其他真空泵時,需要額外的動力源,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。
針對以上的狀況,在實(shí)際過程中選用一個引流噴射器,通過兩個平衡疏水閥分別排除1、2 號冷凝器中的冷凝水,同時結(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)在于通過一個引流泵同時解決了兩個冷凝器的排水,只需補(bǔ)充很少的蒸汽做額外動力,而不需要增加設(shè)備。但在運(yùn)行過程中由于補(bǔ)給水的水壓、流量及蒸汽壓的波動,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)有自動調(diào)節(jié),但是在實(shí)際應(yīng)用中,還是會給生產(chǎn)帶來很多的不便。
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 級噴射器和引流噴射器;1C、2C 分別為第1、2 級冷凝器;1D、2D 分別為1 號、2 號冷凝器平衡閥;1E、2E 分別為補(bǔ)水控制閥和平衡補(bǔ)水閥)。
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