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螺杆真空泵系统的典型应用及其解决方案
信息来源:大路通官网 日期:2019-11-05

1、螺杆真空泵在制药行业溶媒回收中的应用

采用溶媒结晶工艺的原料药,在结晶后要进 行过滤、洗涤、真空干燥。物料含湿量一般在 20%左右,加热温度不能超过 80℃,干燥后原料 药含湿量要低于 0.5%,为了抽除物料中溶媒,干 燥罐内的压力要低于干燥温度下溶媒的饱和蒸 汽压,通常要求在中真空压力 0。1Pa- 50Pa 条件下 干燥。湿物料所带溶媒通常是易燃、易爆、有毒、 有害的危险化学品,它们在干燥过程中被真空机 组所抽走。传统的湿式真空系统普遍选用罗茨液环真空泵系统,液环泵的密封液在运行中会溶解 或吸收部分有机溶媒,在汽液分离罐中分离成废 气和高浓度的有机废液,但这两部分都需要处 理,这不仅不能充分回收这部分溶媒,而且使企 业运行成本增加,更对健康、安全和环保带来危 害;而采用罗茨泵与螺杆真空泵组成的干式真空 系统,可以使干燥过程中的有机溶媒在排气侧冷 凝,实现溶剂的回收,由于螺杆泵泵腔内无任何 其他工艺介质,既节能又环保,无废液处理问题, 溶媒又可以全部回收。所以螺杆真空泵已成为这 一应用领域的最佳选择。其干式真空泵系统如图 9 所示。

 


解决方案如下:

密封处吹洗(气障)

密封处吹洗:其目的是在驱动端的前盖 / 非驱动端的后盖与泵腔之间,用氮气或氩气等惰性气体吹洗的方法来产生一个压力差即所谓气障,从而确保前盖处的润滑油和后盖处的润滑脂不受工艺气体的污染,所以在化工、制药这一类行业应用中,密封吹洗是不可缺少的一项重要措施。其驱动端和非驱动端密封吹洗部位分别如图10、图 11 所示。

 

 

★密封吹洗压力:最大值 0.5kg/cm 2 g

★流量:立升 / 分;

蜜瓜电影网 在一般情况下,不建议在非驱动端处进行密封吹洗,因为在非驱动端密封处吹洗会降低泵的有效抽速,影响泵的极限真空。

开机 / 停机(清洗)吹洗

开机 / 停机(清洗)吹洗:其目的是为了在泵运行前使泵腔内温度升高,防止工艺气体在泵内凝结以及在泵运行后通过吹洗来清除泵内的残留工艺气体,这种吹洗是在主阀关闭情况下,从泵口通入氩气、氮气等惰性气体,并使泵连续运行20~30 分钟,这种开机 / 蜜瓜电影网停机(清洗)吹洗在抽除腐蚀性气体、有毒气体或聚合物时显得特别重要。

★吹洗气体压力:最大值 1.5kg/cm 2 g

★流量:立升 / 分;

 

蒸汽冲洗

如果螺杆真空泵通过上述开机 / 停机(清洗)吹洗,泵内的残余物质仍然无法清除掉,而且都堆积在泵内,那么就会导致泵在重新启动时电机过载或损坏螺杆和泵体。蒸汽冲洗就是去除泵内残余工艺物质的方法之一。

★蒸汽压力:1kg/cm 2 g

★系统隔离:蒸汽冲洗时,要切断泵的电源和所有控制电路,关闭入口阀门,打开消音器的放水阀门;

★泵的进气口注入蒸汽 1020 分钟;

蜜瓜电影网 ★用手旋转泵轴来检查泵的转动是否顺畅;

★如果泵的转动顺畅,停止注入蒸汽;

★开启电机并检查泵的运行是否正常;

 

2、 螺杆真空泵在石化行业汽油蒸汽回收方面的应用

随着我国对环境保护的日益重视,国家或行业制定各种法律、标准和规定来严格约束汽油蒸汽排放,要求对储油库、加油站等必须增设油气回收装置,并符合排放浓度﹤25g/m 3 ,油气处理效率﹥95%的标准。

油气回收装置是采用活性吸附来实现油气中烃类成分和空气的分离,以达到排放标准,活性碳的再生是采用真空解吸的方法来实现,以达到循环使用的目的。真空解吸的油气则通过汽油喷淋吸收的方法,将油气转化为汽油并回收。

干式螺杆真空泵在汽油蒸汽回收装置中的是一个关键性设备,所抽气体为容易挥发的汽油蒸汽,主要成份是 C4C5C6 等汽油蒸汽,其装置原理如图 12 所示。

考虑到安全,通常汽油回收要求泵的运行温度控制在 80℃以下,另外在多数现场都不能提供冷却水,可以提供的冷却液就是汽油;为了降低泵的运行温度,对于抽速为 800m 3 /h 以上的大型泵,除了泵体夹套通入汽油外,最有效的方法就是向泵腔内(在温度最高点)注入适量的汽油,通过汽油蒸发吸热来降低泵腔内温度,如图 13 所示。其汽油注入量如下:

 

 

由于螺杆真空泵在油汽回收工艺过程中,被冷凝的汽油会堆集在泵的排气口处,如不及时排出会造成泵的异常振动和噪声,为此可以采取下列二种改进措施。

措施 1:泵的排气管向下倾斜,排气管道位置要低于泵的排气口位置(见图 14

措施 2:在泵的排气口或消音器最低位处安装一台循环泵,以消除排气口的积液现象。(见图15

 

3、螺杆真空泵在航空、航天空间模拟方面的应用

由于空间模拟装置其被抽容器的容积从几千立方米到几万立方米,压力变化从几万 Pa 到几个 Pa蜜瓜电影网,而且被抽气体中含有大量的水蒸气或部分氮氧化物,所以这种真空系统首先遇到问题就是预抽真空问题,如果选用传统的滑阀真空泵作前级泵则存在下列问题:

★首先是滑阀泵在高入口压力下长时间运行,由于气流携带作用,其喷油现象十分严重,一是浪费大量昂贵的油,二是污染环境;

★由于被抽气体中含有大量的水蒸气或氮氧化物,这些气体一旦进入泵内会使真空泵油迅速乳化变质,油的密封性破坏,导致真空性能下降,甚至使泵毁坏;

★需要配置泵的数量多,而且滑阀泵的振动、噪声也大;

螺杆真空泵由于具有清洁无油、抽速大、振动小、噪声低等优点,已成为当前大型空间模拟真空系统的首选产品。另外,为了提高真空机组的抽速和极限真空,同时亦可相应地减小螺杆泵的尺寸,一般都是采用一台罗茨泵与螺杆真空泵串联构成的二级机组或二台罗茨泵与螺杆真空泵串联构成的三级机组。为防止颗粒杂质进入泵内,在真空机组入口均配置入口过滤器,其精度为 50um

16 为某空间模拟装置真空系统单套真空泵机组照片。主泵为 ZJB- 1200 带旁通阀罗茨泵(抽速 1200L/S),前级泵为 SP1500 螺杆真空泵(抽 速 1300m 3 /h 50Hz)), 单 套 机 组 抽 速 为1200L/s,极限压力 10 -1 Pa

 模拟装置真空系统单套真空泵机组模拟装置真空系统单套真空泵机组


17 为某空间模拟装置真空系统单套真空泵机组照片。主泵为 RP3600 罗茨泵(五点机械密封,抽速 5500m 3 /h),中间泵为 RP2000 罗茨泵(五点机械密封,抽速 2400m 3 /h),前级泵为 SP1500 螺杆真空泵(抽速 1300m 3 /h50Hz)),单套机组抽速为 1500L/s,极限压力 10 -2 Pa

 

真空泵系统是当前真空行业的热点,但是目前在我国尚处于起步阶段,所以在设计、制造和操作使用方面都存在一些问题。作者认为要使螺杆真空泵进一步推广应用,还必须做到下列几点:

1)首先是螺杆真空泵系统必须是性能稳定、运行可靠。

2)制造厂商要根据用户的不同工艺,提出不同的解决方案。

3蜜瓜电影网)做好售前培训和售后服务。

4)操作者要根据使用手册规定的要求,做好日常维护和保养。

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