水环式真空泵的结垢原因及防范措施的研究

[摘 要]随着我国社会的进步及其各行各业的相互竞争发展，其中水利工程设备吸水泵的技术也在不断地进步。水环式真空泵是人们经常使用的吸水泵设备之一，但是人们在使用此技术设备的同时，也发现了该设备存在着许多缺陷。笔者根据自身的工作经验，主要针对水环式真空泵的操作过程中所存在的问题，并提出相关的解决措施。旨在为相关的工作人员提供借鉴与参考价值。

[关键词]吸水泵；技术设备；解决措施

中图分类号：TD68.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0385-01

1.引言

水环真空泵（简称水环泵），是一种粗真空泵，其最大真空压强是2000～4000Pa，将大气喷射器串联起来可达到270～670Pa。有时也可以当作压缩机来使用，因此也常常被人们称为水环式压缩机，其压力范围为1～2×105Pa，是一种低级压缩机。水环式真空泵其实刚开始的时候是来自于吸水泵的改装升级，经过一段时间发展后，在众多的领域上得到应用，如石油、化工、医药及食品等许多工业部门。随着真空技术的迅速发展，水环式真空泵也越来越被人们所重视。但由于水环式真空泵中气体压缩是等温的，当除去易燃易爆的气体之后还要将尘土和含水的气体抽掉，因此越来越多的地方也使用水环泵。因此，本文很有必要针对水环式真空泵的结垢原因及防范措施这方面进行探讨。

2.水环式真空泵运行原理及其设备优势

2.1 水环式真空泵运行原理

不同类型的水环水环式真空泵运行原理各有不同，本文以2BE1-403-0E型水环式真空泵作为研究对象，此类型真空泵首先在水环式真空泵圆柱形泵缸内注入约1/3量的工作液，叶轮偏心地装在泵缸内，当叶轮按顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭水环。由于离心力的作用，此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的6点钟方向为基准点，那么叶轮在之前的前180°时封闭小腔的容积由小变大，形成负压。此时气体由吸气口被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝。当叶轮继续旋转，经过6点钟基准方向，小腔开始由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气与水便由排气孔经接头沿排气管进入气水分离器中，自动分离后气体再由放气管放出，而工作液流回腔内重复使用。

2.2 水环式真空泵设备优势

（1）结构简单，对精度的要求较低，加工时容易放入。

（2）在科学条件不允许的情况下，泵就有比较高的转数，在不发生意外的情况下不需要减速装置就可以和发动机直接连接。因此在选择的设备类型时要选取结构较小的水环式真空泵设备，这样可以增大排气量，且占据面积也很小。

（3）温度变化幅度小，在一般情况下都是等温的情况。

（4） 泵内的磨损之所以小，原因就是其内部没有金属摩擦表面，所以不用对泵内进行添加剂。水封就可以直接完成固定件和转动件之间的密封。

（5） 操作便捷、吸气均匀、操作运行具有良好的保障、维修简单。

3.水环式真空泵设备存在缺陷及其危害分析

3.1 设备存在的缺陷

（1）效率一般都在百分之三十，效率较低，较好的设备最高效率也只有百分之五十。

（2）因为受结构的限制和蒸汽压的影响，导致真空度低。极限压强在用水作工作液的情况下能达到2000～4000Pa。在用油作工作液可以达到130Pa。对于水泵中易燃、易爆的气体可以抽除，其原因是其中的气体压缩是等温的。对于气水混合物、可疑性气体和带尘埃的气体，由于缺少排气阀和摩擦表面，因此这些混合物气体等等杂物都可以抽除掉。

3.2 结成水垢原因及其危害

循环水随着真空泵开始结垢，其热传递环境遭到破坏，而且随着结垢的速度和热交换的降低起危害性越来越大。以下是水垢形成的原因：

（1）溶解度降低。水垢由于负溶解度温度系数的盐性物质在循环水水温的增高溶解度降低，析出沉淀而生成；（2）真空泵中含有硬度成分的循环水进入，并且水环由于泵体的旋转做工发热，水垢由溶剂在水中的重碳酸盐分解出难溶于水的沉淀而生成；（3）相互反应。真空泵在运行过程中会产生较多的盐类，和其他的盐类相互反应并且生成难溶解物质而且沉淀后也可能产生水垢；（4）蒸发和浓缩。水中溶解盐的浓度在循环水不断做功发热的过程中，由于产生蒸发和浓缩，使其浓度增大并且在饱和后析出沉淀而形成水垢。

正常的供水量受到影响时，就需要减小过水断面、增加水流阻力、使热交换的效率降低，导致盐垢生成的速度加快，这就是污垢的危害所在。严重时会造成垢下腐蚀，真空泵的声音和效率甚至是叶轮事故停机等都会受到影响。对于污垢的来源，要在实际的工作中认真的研究。

4.水环式真空泵设备维护措施及操作规范

4.1 定期维护

如何让机械的价值得到最大限度的发挥，使用年限的时间更长，最好的办法就是进行定期的维护，这是所有机器保养通用的方法。具体的维修状况如下：

（1）在工作时，要注意经常检查机器中轴承的各项情况，包括工作状态、度、温度等其他概况。一般情况下，机器的温度要比周围环境的温度高，15℃为最佳的状态，最高限度为35℃，也就是说，轴承架的最高温度不可超过60℃；轴承每年应该加油3次左右，另外，在对轴承清洗的时候，需要把油进行替换，这项工作只需要一年一次。

（2）在机器正常运转的时候，要做好定期压紧工作，在进行填料的时候，要注意填料的质量，如果料有磨损，就需要采用新的填料。机器在运行的时候，如发现泄漏现象，首先应该检查的是机械密封的动静环是否良好，如若泄露严重，就需要重新更换机械零件。

（3）在正常的工作中，如若出现的噪音，首先应该查看的是叶轮的两面是否有损伤，再看查看排气阀是否有正常工作。

4.2 正确使用密封液

真空的洗渣机器在密封的时候采用的是蒸发污冷凝水，之所以用蒸发污冷凝水作为真空泵的密封液，最主要的原因是它用起来简单方便，安全指数高。经过调查显示，它的温度一般在60℃左右，不同型号的水环式在真空泵内的压强是不同的，不过压强数值保持在一个正常的范围内。

4.3 控制好水温

经分析发现，循环水在真空泵内的运行过程原理与低压热水锅水运行原理非常的相似，所以，可以参考热水锅水运行的原理来设计真空泵，这个方法的优点是可以防止真空泵藏污纳垢，由于真空泵采用的水循环方式是敞开式的，所以会出现回水的情况，对真空泵进行供水主要是一个软化池和一个高水位的水池共同进行的。

为了尽可能的避免软化水的浪费，提高循环利用率，就需要在供水水池上安装水位警报器，来确保软水的回收率。根据《低压锅炉水质标准》对本系统的水处理标准进行了规定，特制定了如下表所示的详细的回水率与软水控制硬度之间的关系。（见表1）

根据上述表格所示，要在循环冷却水运行的时候，对真空泵的水池供水量和温度进行测试，当两者出现不合格情况，要及时的进行调整，供水量可以通过阀门来进行控制，水温可以采用散热、冷却等方法来控制温度。

5.结论

总而言之，即使对于水环式真空泵机械来说，内部结垢是一个比较令人忧心的问题，但是只要工作人员勤于检查、善于思考面对这些设备问题（困难）。希望相关的人元经过不断的分析，对故障进行针对性处理后，可继续延长设备的运行周期，大大降低了检维修成本费用。

参考文献

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