【水环式真空泵工作原理及常见问题的处理方法探究2800字（论文）】

水环式真空泵工作原理及常见问题的处理方法研究目录TOC\o"1-2"\h\u12127水环式真空泵工作原理及常见问题的处理方法 114283摘要 15788关键词：真空泵；水环；大气喷射器；汽蚀 131071一、水环式真空泵的结构和工作原理 123841二、大气喷射器的原理和应用 24323三、真空泵的常见故障及处理方式 46714（一）管道积水 44287（二）补水不足 4896（三）大气喷射器故障 415997四、结论 520789参考文献 5摘要本文对水环式真空泵的结构、工作原理、相关配件的结构和设计目的进行了分析，并对生产过程中遇到的问题进行了分析，对确保机组的安全运行具有一定的指导意义。关键词：真空泵；水环；大气喷射器；汽蚀在凝汽式蒸汽机中，真空泵占有举足轻重的地位。在启动之前，用真空泵从冷凝器中抽出气体，形成真空；在启动和运转时，真空泵将从凝汽器中吸出未凝结的气体，从而加强了凝汽器的凝固性。在各种类型的真空泵中，水环式真空泵因其结构简单、运行经济、适用范围广而被广泛地用于电站。一、水环式真空泵的结构和工作原理水环真空泵由叶轮、泵体、吸、排气口、辅助管道等部分构成。（参见图1）在泵体内，叶轮是偏心的。随着叶轮的转动，水流受到离心力的影响而四散飞溅，形成一个密封的水环，其形状类似于泵的空腔。水环的外表面与泵的空腔相接触，内部与叶轮的叶片相接触，在轮毅和水环之间有几个弯月形的小孔。在叶轮顺时针方向转动时，受偏心排列的影响，各小空穴体积逐渐增大，空腔内压强逐渐减小，而在压力比被抽容器中的气压低时，则由吸气孔流入小孔，即为抽气工艺。当叶轮转动时，小室体积逐渐变小，压力也随之增加，当压力超过排气管压力时，被压缩的气体就会被排出。通过这种方法，可以使泵在持续运行时，不断地沿叶轮轴向被吸入和排出，以实现持续的抽气。图1真空泵结构图由于对抽油机的高真空度有很大的要求，抽吸压力很可能会达到临界值（工作液体的饱和压力），从而使泵内的工作水产生气体腐蚀，从而影响到水泵的正常使用。采用特殊的气蚀保护管道，将废气中的一股空气引入泵中的高真空室，以避免产生气泡，并在叶轮上形成一道气体保护薄膜，以避免在气蚀过程中对叶轮造成损害。对气蚀防护管进行了精密的设计，保证了其工作压力。在使用过程中，真空泵工作时会产生一定的损耗。由于叶轮转动所引起的吸力，补给水经工作液界面流入泵体内，并能及时地进行供水。通常情况下，补给水都会通过冷却器进行冷却，在某种程度上也能防止空气腐蚀。二、大气喷射器的原理和应用随着大型设备的不断发展，对设备的真空要求越来越高，再加上负荷、天气等因素的影响，真空泵的工作压力往往会达到或超越极限。虽然不考虑空气腐蚀的影响，但由于高真空环境下叶片受到的拉应力太大，造成了叶片的断裂。安装回风式喷嘴完全解决了这一问题。空气喷射是一种压缩式喷嘴，其工作状态为超声速—声速—亚声速。根据连续方程式，可以从给定V（速度）,A（截面积）,P（压力）,M（马赫数）,K（定嫡系），得到公式1：dA从绝热流方程中推导出2：dV按照公式（1)，超音速气流（M>1）的流速在定标喷嘴的渐缩部分逐渐降低，并在喉部降低到本地声速；在渐开段，亚音速流速（M<1）进一步减小。而按照公式（2)，在绝热状态下，液体的压力和速度的改变是反比例的。在入口流速达到超音速时，在出口压力相同的情况下，缩放式喷嘴可以获得较小的进气压力。根据以上理论，空气喷射装置采用三个气压阀门（参见图2）与空气喷射装置相结合。在开始阶段，打开阀门1和阀门2，关闭阀门3，真空泵从冷凝器中抽出气体以形成真空。当真空达到一个更高的限值时，阀门2被关闭，阀门3被打开，在压力差的作用下，外部的空气以极快的速度流入大气喷射器，并与来自凝汽器的高速气流一起在进口处形成一个超音速的气流，最终通过变速喷嘴进入真空泵。因此，可以将真空泵的操作压力（也就是空气喷射器的输出压力）保持在一个比较低的安全数值，同时，空气喷射器的入口会形成一个更高的真空（也就是凝汽器的真空），从而达到设备的操作需求。图2大气喷射器布置图对空气喷射器的进、出口截面和喉管的尺寸进行了精密的计算，保证了其流量的稳定性，同时满足了设备的工作真空需求。喉气流的声速设计，使流经大气喷嘴的最大流速受到限制，防止过多的气体进入到机组的真空，并在进气口与进气口的进气口形成动态平衡。空气喷射装置必须在输入负压达到一定的情况下才能投入使用，否则就无法在入口产生超音速气体，使其流场性质改变，从而达到与设计目标相反的效果，从而影响到设备的安全运行。三、真空泵的常见故障及处理方式（一）管道积水真空泵与冷凝器是直接连接在一起的，所以一定程度上会产生一定的水蒸气。真空泵停止运转后，蒸汽在管路中凝结为水，并在入口阀门前面堆积。真空泵重新启动后，水流会流入真空泵，造成电流过大。如果用水量太大，会影响到电动机的正常工作。为防止以上危险，在启动之前，必须用人工开启进气阀门。在使用和备用两个真空泵时，要合理地设计启动次序，以避免出现此类事故。（二）补水不足水环真空泵工作水来源于分离装置，泵体与分离装置之间的压力差值可确保工作水在运转过程中被消耗，以保持水环的正常厚度。当补水量不够或供水管线阻塞时，水环将受到损坏，水泵轮毅与水环间无法形成有效的工作腔，导致水泵输出功率下降，对设备的真空产生不利影响。为确保操作的安全性，在不同的水源处设有两条补充管路，当有一条线路发生故障时，可以人工切断到其他线路。并设有液位高、低液位报警装置，当发生故障时，能及时发现并处理。对真空泵进行定期检查，对内部管路进行适当的清洗，以确保补水回路的通畅。（三）大气喷射器故障为了避免杂质流入到真空泵中，对叶轮造成损害，在空气喷射装置的入口设有一个入口过滤器。如果过滤器阻塞，则会导致空气流量不足，从而破坏了设计的流场特性，从而影响到真空泵的安全性和凝汽器的真空。为了提高真空泵的安全性，在进气口设有三通阀门，三通阀门的一端与空气连接，一端与空气接触，另一端与蒸发器的上部连接，当过滤器被堵塞时，三通阀门被切断到气液分离器，从抽气孔中抽出气体，从而提高了真空泵的安全性。在真空形成阶段，打开阀门1和阀门2，并且关闭阀门3；在正常操作中，阀门1和阀门3是打开的，阀门2是关闭的。若阀状况不佳或阀内泄漏严重，致使阀2、3阀回路同时工作，则空气喷射阀将被分流，凝汽器的真空将降低到真空泵的设计压力。在发生严重泄漏时，如果空气超出了真空泵的输出能力，将会导致更大的事故。四、结论水环真空泵可满足凝汽式蒸汽机的真空需求，采用空气喷射装置，既保证了真空的要求，又保证了真空泵的安全。在实际生产中，要密切监控有关的设备状况、操作参数，并与历史数据进行比较，发现问题后及时处理，确保了整个装置的正常运转。参考文献[1]张忠恕.2BEA水环式真空泵常见故障原因分析及处理[J].百科论坛电子杂志,2018,000(0