可以抽除水蒸气的几种真空系统

2009-02-07 张以忱 东北大学

       在真空浸渍、真空干燥及真空冷冻干燥等工艺过程中,真空系统抽除的气体主要是水蒸汽及其它可凝性蒸汽,其工作真空度多为10~10-1Pa,国外通常用罗茨泵与油封机械泵组合进行抽气。为此,近年来国外生产的油封机械泵都有水蒸汽最大入口压力这个指标(通常为103~3×103Pa),而国产油封机械泵一般都没有这项指标,而且有的机械泵所配的气镇阀逆止作用不强,气镇作用不显著, 达不到大量抽水蒸汽的目的,造成水蒸汽大量地凝结于泵油中,油水混合形成白色的乳浊液,降低机械泵的密封和润滑性能。乳蚀液会使泵体内部生锈, 生锈的铁粉落入油中呈赤褐色,并与泵油一起在泵内循环,这对泵的使用寿命和极限真空度等性能都带来不良的影响。油中混有有机溶剂时对泵性能的影响见表3。

泵油混入溶剂时的极限压力 

表3 泵油混入溶剂时的极限压力

几种常用的抽除水蒸汽的真空系统(工作真空度为10～10-1Pa) 为:

(1) 水蒸汽喷射泵抽气系统，水蒸汽喷射泵适用于大排气量的真空系统,系统需要配置工作蒸汽源。

(2) 油增压泵+ 油封机械泵，该系统不适合变压器的气相干燥,尤其在油增压泵中严紧使用裸式电炉,否则明火易引起爆炸事故。

(3) ZJ型罗茨泵+ZJ型罗茨泵+双级水环泵，该抽气系统可获得较高的极限真空度和比较大的排气量。但是该系统的投资成本较大,易出现水环泵的工作液倒流到真空容器中去的故障,而且水环泵的抽气效率低,单位耗电量要比滑阀泵高50%。

(4) 滑阀泵+水环泵或ZJ型罗茨泵+滑阀泵+水环泵，因在系统中滑阀泵配有前级泵(水环泵),使其压缩比减少,故水蒸汽很少在滑阀泵中凝结,但仍存在第3项的缺点。

(5) ZJ 型罗茨泵+油封机械泵，因油封机械泵配有高效的气镇阀、可靠的油水分离器及设计合理的润滑系统,使得该系统可以在入口水蒸汽压力为3000Pa下连续运转,这是近年来国外采用的经济、可靠的抽水蒸汽的真空系统。