本文詳細(xì)描述了真空蒸汽處理系統(tǒng)的組成、工作原理、適用范圍和工作性能，通過與滑閥真空泵及三級羅茨液環(huán)機(jī)組性能參數(shù)、工作情況及成本消耗情況的對比，說明真空蒸汽處理系統(tǒng)的優(yōu)勢及特點(diǎn)。與其它抽吸蒸汽的設(shè)備相比，真空蒸汽處理系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢。本文給出了不同壓力條件下的真空蒸汽處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對實際應(yīng)用有參考意義。

　　電力元器件（如電機(jī)、變壓器、電容器、電力電容器、電纜、電瓷套管、高壓開關(guān)、互感器等）的真空浸漬處理工藝的目的是改善絕緣材料的電氣絕緣性能，因此含在絕緣紙和絕緣油中的水份是最關(guān)鍵的有害物質(zhì)。一般絕緣紙中含水量約8%～10%，塑料膜則少一些，在上述工藝過程中有大量的水需處理。醫(yī)學(xué)生物制品、食品和蔬菜的真空冷凍干燥、食品的真空保鮮過程中也有大量的水需抽出。這些過程中不但有大量的水需處理，而且真空度要求相對高一些，約在100～10 Pa 之間，高的要求10^{- 1} Pa。而其它如谷物、水果、棉花、煙草、木材、紡織品和紙的真空浸漬處理中，真空度相對要求低一些，約在10³～10⁴ Pa 之間，但水蒸汽和可凝性氣體的量則比較大。

1、真空處理工藝中的滑閥泵

　　電力元器件的真空浸漬工藝和醫(yī)學(xué)生物制品、食品、蔬菜真空冷凍干燥工藝中通常都使用油封真空泵，大、中型設(shè)備則基本采用滑閥泵，但由于所抽氣體中含有大量水蒸汽，進(jìn)入泵腔后在壓縮過程中全部凝結(jié)成水，排入油箱后與油混在一起，對泵的工作影響很大。一方面降低了潤滑功能，加快了軸承和其它轉(zhuǎn)動部件的磨損，而且還要產(chǎn)生銹蝕；另一方面影響了泵的真空度和抽氣效率。用戶只能經(jīng)常換油，換下的油經(jīng)過沉淀，除去水后再重復(fù)使用。但這種油水混合物沉淀后并不能完全分離，所以重復(fù)使用的油質(zhì)量并不好，只能勉強(qiáng)使用，效果并不理想。許多用戶只能采用經(jīng)常換新油的方法，所以生產(chǎn)成本高，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。雖然滑閥泵可以通過氣鎮(zhèn)來解決一部分蒸汽，但不能解決根本問題，何況還要增加功率損耗。以H- 150 泵為例，在1.3×10²～1.3×10³ Pa 時要增加2.4 kW，在2.6×10³Pa 時要增加2 kW，在4×103 Pa 要增加1.6 kW。

2、真空蒸汽處理工藝中的羅茨水環(huán)泵機(jī)組

　　為解決抽水蒸汽的問題， 各方面都做了很多研究，對于真空度低的可以用液環(huán)泵，真空度要求稍高一些的可以用單級羅茨液環(huán)機(jī)組，但他們的耗電耗水指標(biāo)都比較高。真空度要求較高（1 ～10^{- 1} Pa）的單靠水環(huán)泵和單級羅茨液環(huán)機(jī)組根本達(dá)不到真空度要求， 所以發(fā)展了三級羅茨液環(huán)機(jī)組。它既能抽除大量水蒸汽，又能達(dá)到所需的真空度。以抽速150 L/s抽氣能力的系統(tǒng)為例，一般采用的機(jī)組配置為ZJP- 150/ZJP- 70/PQ- 6/2SK- 6A， 在主要工作壓力范圍內(nèi)，它的總消耗功率為13 kW， 耗水量為35 L/min。這種機(jī)組用戶使用后比較滿意，基本上能滿足工藝要求。

3、真空蒸汽處理系統(tǒng)

3.1、蒸汽處理系統(tǒng)的研制

　　通過調(diào)研，認(rèn)為應(yīng)該研究發(fā)展一種價格適中，性能優(yōu)良，節(jié)能效果好的蒸汽處理設(shè)備。經(jīng)過一年多的研究試驗，我們終于研制成功了ZHS 型真空蒸汽處理系統(tǒng)，并申請了專利，專利號為ZL200520072932.3 的。它以滑閥泵為主泵，液環(huán)泵為前級泵，配以油泵、閥門、真空表、溫度顯示儀和電氣控制設(shè)備組成一套真空系統(tǒng)。特點(diǎn)是可以處理大量水蒸汽和其它可凝性氣體，比滑閥泵有更低的極限壓力，提高低壓區(qū)間的抽氣能力10%～15%，防止泵油的污染，降低泵油損耗，避免泵內(nèi)零件銹蝕，改善潤滑延長使用壽命。它與前述的三級羅茨液環(huán)泵機(jī)組相比，在主要工作壓力范圍內(nèi)功率消耗降低40%，水耗量節(jié)約40%以上。

圖1 三級羅茨液環(huán)機(jī)組與蒸汽處理系統(tǒng)消耗功率對比

3.2、結(jié)構(gòu)原理

　　系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖2 所示，氣體被滑閥泵（1）吸入，此時由滑閥泵提供熱量，液環(huán)泵提供低壓。在一定的壓力和溫度下，吸入的水蒸汽或其它可凝性氣體經(jīng)壓縮后，在未凝結(jié)成液體前就排入油箱，對于已凝結(jié)在泵里的可凝性氣體也將重新成為蒸汽，與非可凝性氣體一起經(jīng)油氣分離器分離后通過液環(huán)泵（11）排出，其機(jī)理與真空蒸餾一樣。當(dāng)然在這一工作過程中必須控制滑閥泵油箱里的壓力高到能防止供油中斷，壓力過低時能自動通過真空放氣閥（4）向油箱內(nèi)放入空氣。但又要防止油箱壓力變得太高，此時會通過溢流閥（6）自動卸壓。逆止閥（8）可防止液環(huán)真空泵停泵時環(huán)液的返流。隔離閥（7）關(guān)閉后切斷與液環(huán)泵的聯(lián)系，讓滑閥泵（1）工作在高壓狀態(tài)下，并打開氣鎮(zhèn)閥，可以加快泵達(dá)到所需溫度的速度，油溫由溫度計（5）顯示。液環(huán)泵（11）通過真空放氣閥（9）放入空氣來消除噪聲和汽蝕現(xiàn)象。本系統(tǒng)在處理蒸汽時，由油泵（3）向滑閥泵（1）強(qiáng)制供油。

1.油封式真空泵　2.電磁放氣閥　3.油泵　4.真空放氣閥　5.溫度計　6.溢流閥　7.隔離閥　8.逆止閥　9.真空放氣閥　10.真空計　11.液環(huán)真空泵

圖2 真空蒸汽處理系統(tǒng)原理圖