提高水環式真空泵抽真空能力

徐天然 鞏繼濤

【摘 要】本文在詳細分析了水環式真空泵的工作原理以及滕州卷煙廠真空泵的運行現狀；從真空泵吸入介質的溫濕度、工作液流量、真空系統的泄漏、工作水的水質以及泵體內部保養情況等多個方面，詳細介紹了如何提高水環式真空泵運行機械效率的措施方法和針對滕州卷煙廠生產現狀的改進提出一些建議，從而保證真空泵經濟、高效、穩定的運行。

【關鍵詞】水環式真空泵 改進 提高

1工作原理及設備簡介

水環式真空泵葉輪與泵體呈偏心配置，兩側由端蓋封住。工作時泵內注入適量的水，當葉輪旋轉時，水沿泵體內壁形成旋轉的水環，水環內表面與葉輪表面及側端蓋構成密封工作腔，葉輪葉片將密封區域分成數個空腔。隨著葉輪的旋轉，此空腔在泵的吸氣區體積逐漸增大，其內部壓力下降，從而將氣體吸入泵內；相反，氣腔在排氣區體積逐漸減小，其內部壓力上升，從而將氣體排出泵外，從而完成吸氣、壓縮、排氣三個工作階段；原理如圖1所示。

圖1

我廠使用的真空設備是上海凱泉2BEX253-OBD4B水環式真空泵；能力為2400立方/小時；理論最高壓力為-0.1MPa。電機額定功率75KW，轉速740r/min。其配套設備有2臺真空過濾器、2臺循環水泵、一臺冷卻塔、一臺緩沖管及壓力溫度流量檢測儀器。

2能源需求現狀及設備運行情況

（1）卷包車間在小盒包裝過程中需要利用真空泵產生的真空來吸附商標紙進行包裝，我廠真空泵能力約為-0.055Mpa（具體數據如表1所示），隨著我廠生產能力的增強硬盒包裝機的安裝，卷包車間生產過程中發現硬盒商標紙吸附困難，真空泵產生的真空不能夠滿足硬盒包裝機的壓力需求。（2）通過日常運行觀察發現，每當卷包車間兩生產班次交接過程中或卷包車間生產人員集體外出就餐時，真空泵壓力會相對于其他時間降低大約0.01Mpa。（3）現場查看循環水流量為14.194立方/小時。

3原因分析

真空吸附是指負壓通過吸盤、吸管等元件與待吸附物體連接，吸盤與物體形成密閉空間，內部氣壓由常壓變為負壓，利用外界大氣壓和負壓之間的壓差作用，達到吸附住物體的目的。由于硬盒商標紙重量較普通包裝紙重3倍，因此想要穩定吸附硬盒商標紙需增大系統真空度。而影響系統真空度的因素主要有吸氣介質屬性，管線長度及密封性，循環水溫度及流量以及真空泵內水垢等。

由于卷包車間環境溫濕度由工業自動空調控制，因此吸氣介質屬性為不可變因素，無法消除該因素對真空度的影響。

卷包車間各包裝機組與綜合站房真空泵之間通過密封管路連接，如真空管路密封性不良會造成真空泵入口壓力值升高，真空度降低。

真空泵產氣壓力與循環水流量關系如圖2所示，而我們的循環水流量卻達到了14立方/小時，生產中所使用的循環水流量遠大于設備需求量。

循環水中通常含有鈣鎂等碳酸鹽及各類懸浮物等，真空泵長期運行后，該類物質就會逐步附著在葉輪/泵體等部件上，葉輪間間隙減小，吸氣量減小，真空度下降。

4應對措施

我廠動力能源保障要求中規定真空壓力≤-0.04Mpa，但是現行標準不能滿足硬盒包裝機的需求因此進一步降低真空壓力，根據卷包車間硬盒卷煙機操作工實驗當真空負壓≤-0.055Mpa時設備可穩定運行，因此需將真空泵抽真空能力提高到≤-0.06Mpa。

措施1：檢查真空泵通往卷包車間各包裝機組之間管路，檢查管路密封性。措施2：控制循環水流量。通過查詢我廠真空泵運行監控數據發現真空泵循環水流量約為14立方/小時，該型號真空泵技術說明中指出該型號真空泵在真空壓力200-600hpa時循環水使用量2.5-3.7立方/小時，因此需要降低循環水流量。考慮到商標紙吸附時有一定的泄漏量，因此決定按循環水流量為5.5立方/小時設計。措施3：控制循環水溫度，循環水溫度過高的話，循環水在密封過程中會發生汽化現象造成真空度降低，因此對冷卻塔進行了清洗并更換了冷卻塔填料。措施4：清理真空泵內腔水垢，利用第奧克斯98高效除垢劑將內腔中的水垢清除干凈，清理時轉動電機轉子，確保全面清除。措施5：由于每當卷包車間兩生產班次交接過程中或卷包車間生產人員集體外出就餐時，真空泵壓力會相對于其他時間降低大約-0.01Mpa，猜想卷包車間設備停產時未關閉真空進氣閥門，實地驗證發現未關閉。經與卷包車間協商，當設備停開時關閉設備真空進氣閥門。維保結束后經運行驗證真空泵能力較維保前有大幅提升，正常生產狀態下真空值最高可達到-0.068Mpa，維保成功。