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液环真空泵基础知识 2015年 月 日 1 目录 一 概述二 工作原理及结构说明三 基本类型和优缺点四 液环式真空泵结构五 液环泵的主要参数计算及选型六 安装与拆卸七 起动和停机八 运行和保养九 常见故障分析及处理 2 一 概述 1 1真空泵的简介 1 1 1真空的概述 a 真空的概念在给定的空间内低于标准大气压的气体状态称为真空 所谓真空 仅仅是指气体稀薄的状态 没有任何物质的 绝对真空 是存在的 b 真空的度量和真空区城的划分在真空技术中 用 真空度 表示气体稀薄的程度 也就是气体压强的高低 气体越稀薄其压强就越低 即真空度越高 反之 气体压强越高 其真空度越低 通常我们所说的气体的 压强低 与 真空度高 的意义是相同的 气体压强 是气体分子作用于单位面积上的力 大气中0 时760毫米汞柱所产生的压强 称为一个 标准大气压 真空技术中用压强作为真空的测量 其单位用 毫米汞柱 即 托 来表示 3 c 表压 绝压 真空度表压 以当时当地大气压为基准的压力 g 绝压 以绝对零压为基准的压力 a 真空度 绝对压力低于大气压时 大气压与绝压之差 d 大气压 表压 绝压 真空度之间的关系 1 1 2真空泵的概念 真空泵是指利用机械 物理 化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备 通俗来讲 真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善 产生和维持真空的装置 按真空泵的工作原理 真空泵基本上可以分为两种类型 即气体捕集泵和气体传输泵 其广泛用于冶金 化工 食品 电子镀膜等行业 4 1 2真空泵的分类 5 1 3液环式真空泵概述液环真空泵是靠偏置叶轮在泵腔内回转运动使工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵 它的工作室由旋转液环和叶轮构成 其结构和工作原理与液环压缩机相似 工作时吸气口接被抽真空容器 所以按工作原理和结构特点来分类 液环真空泵属于机械式容积真空泵 靠机械运动使泵腔工作容积周期变化来实现抽气作用的真空泵 图1 1液环式真空泵示图 6 液环真空泵主要用于粗真空的形成过程 由于其具有接近等温压缩 对粉尘不敏感 吸入气体可以夹带液体或大量水蒸气等优点 在电力 石油化工 制药 造纸等领域得到广泛的应用 在大多数应用场合 液环真空泵以水做工作液 人们习惯将其称为水环真空泵 被抽气体温度以 20 40 为宜 循环水不应含有杂质 液环真空泵的抽气速率范围为0 25 500m3 min 极限压力 单极泵为2 103 8 103Pa 双级泵为2 103 4 103Pa 液环真空泵主要用于真空蒸馏 真空干燥和水泵引水等方面 如按性能特点和用途来分类 液环真空泵也属于低真空泵 泵的极限压力高于102Pa的真空泵 7 液环真空泵是一种粗真空泵 它所能获得的极限真空为2000 4000Pa 与真空泵组成机组真空度可达1 600Pa 液环泵也可用作压缩机 称为液环式压缩机 是属于低压的压缩机 其压力范围为1 2 105Pa表压力 液环泵最初用作自吸水泵 而后逐渐用于石油 化工 机械 矿山 轻工 医药及食品等许多工业部门 在工业生产的许多工艺过程中 如真空过滤 真空引水 真空送料 真空蒸发 真空浓缩 真空回潮和真空脱气等 液环泵得到广泛的应用 由于真空应用技术的飞跃发展 液环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视 由于液环泵中气体压缩是等温的 故可抽除易燃 易爆的气体 此外还可抽除含尘 含水的气体 因此 液环泵应用日益增多 8 二 工作原理及结构说明 2 1液环真空泵的工作原理 概念 图2 1液环式真空泵结构简图 2 1 1概念 9 2 1 2工作原理 注释 叶轮与泵壳成偏心 泵壳内充一定量的水 叶轮旋转使水形成水环 相邻叶片旋转时 与液环形成的空间 气室 变大即进气 空间 气室内 逐渐变小 即空气被压缩 多组相邻叶片 即多组往复压缩 气室 图2 2液环式真空泵工作原理 10 如果以叶轮的上部0 为起点 那么叶轮在旋转前180 时小腔的容积由小变大 且与端面上的吸气口相通 此时气体被吸入 当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝 当叶轮继续旋转时 小腔由大变小 使气体被压缩 当小腔与排气口相通时 气体便被排出泵外 综上所述 水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气 压缩和排气的 因此它属于变容式真空泵 温馨提示 11 2 1 3工作液的作用和要求 1 工作液通常为常温清水 如水质容易结垢 应经软化后再使用 2 工作液除了起着形成液环的作用外 还起着带走气体压缩热以及密封分配板与叶轮端面间隙的作用 3 运行时 液环真空泵内的部分工作液会随气体排出 须连续向液环真空泵供工作液 4 使用不同的工作液时 必须注意过流部件要采用相应的材质 5 当工作液为常温清水时 应尽可能采用较低温的工作水 6 工作液中不能含有固体颗粒 如混有脏物或颗粒 应在供液管路上装上过滤网 以防液环真空泵内零件磨损或叶轮被卡死 12 2 2液环真空泵的工作原理 实际工作过程 泵壳 叶轮 水环 排气管道 水箱 进气口 进气管 工作腔 排气管 排气口 排液管道 11 闸阀 图2 3液环真空泵的实际工作过程 13 2 3液环真空泵的工作原理 能量传输过程 2 3液环真空泵的工作原理 思考 橡胶球的作用 14 三 基本类型和优缺点 3 1型号及基本参数 6 P 1 A SK 2 15 3 2基本类型 按照叶轮个数分类 图3 1液环式真空泵叶轮 16 3 3基本类型 按照吸 排气状态分类 17 3 4基本类型 按照作用方式分类 图3 2单作用液环式真空泵 图3 3双作用液环式真空泵 18 3 5基本类型 按照结构分类 3 5 1锥体液环泵 锥形结构 图3 4分配器结构 锥形结构 在市场上 称为锥体真空泵的产品即为分配器结构的真空泵 分配器是真空泵一个零件 是泵吸 排气的通道 分配器伸入叶轮内部 气体从径向进入和排出泵的工作腔 所以 我们又称分配器真空泵为径向进排气的真空泵 19 3 5 2平板液环泵 平板结构 在市场上 称为平板真空泵的产品即为分配板结构的真空泵 分配板是真空泵一个主要零件 是液环泵进排气的通道 分配板装在叶轮的两端 气体从轴向进入和排出泵的工作腔 所以 我们称分配板真空泵为轴向进排气真空泵 图3 5分配板结构 平板结构 20 3 5 3分配器真空泵与分配板真空泵的差别 吸排气口所在的零件为锥形结构 这个零件称为分配器 这种泵称为锥体泵 吸排气口所在的零件为平板结构 这个零件称为分配板 这种泵称为平板泵 目前 国际上所有液环真空泵厂家生产的液环泵都可分为两大类 1 锥体液环泵 2 平板液环泵 图3 6锥体泵 图3 7平板泵 21 图3 8锥形结构 图3 9平板结构 分配器的排气口只能做成刚性排气口 分配板的排气口装有柔性阀板 称为柔性排气口 差别 22 3 5 4分配板真空泵的特点 图3 10平板结构 由于分配板的排气口装有柔性阀板 可以根据不同压缩比自动调节排气角 优点 以不同的排气角来适应不同的压缩比 在整个真空抽吸范围内 真空泵都能平稳高效地工作 高效工作范围宽广 参考相关曲线 23 运行曲线平稳 不会因为偏移了工作点而引起轴功率大幅度上升和气量大幅度下降 请查阅参考相关性能曲线 与分配器真空泵比较 分配板真空泵更容易修复 缺点 根据全性能范围配套电机 电机装机容量较大 分配板真空泵也可以根据不同的工作点配套不同的电机 但为了使操作更可靠 习惯按最大轴承率的工作点配套电机 24 3 6液环真空泵的优缺点 功耗大 效率低 极限压力高 叶轮圆周速度不高 结构尺寸大 效率低 一般在30 左右 较好的可达50 真空度低 这不仅是因为受到结构上的限制 更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制 用水作工作液极限压强只能达到2000 4000Pa 用油作工作液 可达130KPa 25 3 7黔希化工乙二醇装置液环真空泵系统简介 1 脱甲醇塔液环真空泵系统一套系统 主要有两台液环真空泵 一台操作 一台备用 一台气液分离器 一台换热器 1 液环真空泵 P 5311A B 按单台设计的参数 型号 2BV6110 OHEOO型式 单级液环吸气气体成分 氮气 71 mass二甲醚 10 3 mass甲醇 11 5 mass甲酸甲酯 7 6 mass大气压力 87 18KPa吸气温度 10 排气温度 约39 入口压力 65KPa A 出口压力 120KPa A 进口分子量 湿基 30 9转速 1450rpm真空泵实际入口流量 89m3 h轴功率消耗 约2 8KW内部工作液循环流量 0 4m3 h工作液进真空泵温度 36 进口抽气量 正常75m3 h循环工作液 水水压试验压力 0 3MPa G 温馨提示 相关设计参数只作为学习参考 实际参数请以厂家到货设备铭牌标志为准 26 2 防爆电机 电机 高原型电机电压 380V 50Hz配用电机转速 1450rpm绝缘等级 F温升等级 B配用电机功率 4KW防爆等级 IP55ExdIICT4 3 气液分离器 材料 304外形尺寸 250 850操作 设计压力 0 3MPa G 设计温度 120 4 换热器 结构形式 列管式材质 304冷却水 循环冷却水热量 3KW 1 2 20 的安全裕量 设计温度 120 设计压力 管程1 0MPaG 壳程1 0MPaG 27 2 脱水塔液环真空泵系统一套系统 主要有两台液环真空泵 一台操作 一台备用 一台气液分离器 一台换热器 1 液环真空泵 P 5312A B 按单台设计的参数 型号 2BV6110 OHEOO型式 单级液环吸气气体成分 氮气 80 8 mass水 0 8 mass甲醇 13 7 mass乙醇 4 4 mass其他 0 2 mass大气压力 87 18KPa吸气温度 10 排气温度 约41 入口压力 30KPa A 出口压力 120KPa A 进口分子量 湿基 28 8转速 1450rpm真空泵实际入口流量 175m3 h轴功率消耗 约5 7KW内部工作液循环流量 0 8m3 h工作液进真空泵温度 36 进口抽气量 正常110m3 h循环工作液 水水压试验压力 0 3MPa G 28 2 防爆电机 电机 高原型电机电压 380V 50Hz配用电机转速 1450rpm绝缘等级 F温升等级 B配用电机功率 7 5KW防爆等级 IP55ExdIICT4 3 气液分离器 材料 304外形尺寸 300 950操作 设计压力 0 3MPa G 设计温度 120 4 换热器 结构形式 列管式材质 304冷却水 循环冷却水热量 6KW 1 2 20 的安全裕量 设计温度 120 设计压力 管程1 0MPaG 壳程1 0MPaG 29 3 脱醇塔液环真空泵系统两套系统 一套操作 一套备用 每套系统各有一台液环真空泵 一台气液分离器 一台换热器 1 液环真空泵 P 5313A B 按单台设计的参数 型号 2BE1253 OHYO型式 双级液环吸气气体成分 氮气 85 8 mass甲醇 3 4 mass2 戊醇 10 5 mass其他 0 1 mass大气压力 87 18KPa吸气温度 0 排气温度 约49 入口压力 13KPa A 出口压力 120KPa A 进口分子量 湿基 29 1转速 735rpm真空泵实际入口流量 2135m3 h轴功率消耗 约69KW内部工作液循环流量 8 1m3 h工作液进真空泵温度 40 进口抽气量 正常2040m3 h循环工作液 乙二醇水压试验压力 0 3MPa G 30 2 防爆电机 电机 高原型电机电压 380V 50Hz配用电机转速 735rpm绝缘等级 F温升等级 B配用电机功率 90KW防爆等级 IP55ExdIICT4 3 气液分离器 材料 304外形尺寸 650 1870操作 设计压力 0 3MPa G 设计温度 120 4 换热器 结构形式 列管式材质 304冷却水 循环冷却水热量 70KW 1 2 20 的安全裕量 设计温度 120 设计压力 管程1 0MPaG 壳程1 0MPaG 31 4 乙二醇产品塔液环真空泵系统两套系统 一套操作 一套备用 每套系统各有一台液环真空泵 一台气液分离器 一台换热器 1 液环真空泵 P 5314A B 按单台设计的参数 型号 2BE1203 OHYO型式 单级液环吸气气体成分 氮气 93 4 mass甲醇 6 5 mass其他 0 1 mass大气压力 87 18KPa吸气温度 0 排气温度 约49 入口压力 14KPa A 出口压力 120KPa A 进口分子量 湿基 28 1转速 975rpm真空泵实际入口流量 1143m3 h轴功率消耗 约47KW内部工作液循环流量 5 6m3 h工作液进真空泵温度 40 进口抽气量 正常890m3 h循环工作液 乙二醇水压试验压力 0 3MPa G 32 2 防爆电机 电机 高原型电机电压 380V 50Hz配用电机转速 975rpm绝缘等级 F温升等级 B配用电机功率 55KW防爆等级 IP55ExdIICT4 3 气液分离器 材料 304外形尺寸 500 1480操作 设计压力 0 3MPa G 设计温度 120 4 换热器 结构形式 列管式材质 304冷却水 循环冷却水热量 37KW 1 2 20 的安全裕量 设计温度 120 设计压力 管程1 0MPaG 壳程1 0MPaG 33 5 乙二醇回收塔液环真空泵系统两套系统 一套操作 一套备用 每套系统各有一台液环真空泵 一台气液分离器 一台换热器 1 液环真空泵 P 5315A B 按单台设计的参数 型号 2BE1202 OHYO型式 双级液环吸气气体成分 氮气 99 1 mass甲醇 0 7 mass乙二醇 0 2 mass大气压力 87 18KPa吸气温度 0 排气温度 约50 入口压力 4KPa A 出口压力 120KPa A 进口分子量 湿基 28 1转速 1450rpm真空泵实际入口流量 500m3 h轴功率消耗 约15KW内部工作液循环流量 2m3 h工作液进真空泵温度 40 进口抽气量 正常390m3 h循环工作液 乙二醇水压试验压力 0 3MPa G 34 2 防爆电机 电机 高原型电机电压 380V 50Hz配用电机转速 1450rpm绝缘等级 F温升等级 B配用电机功率 22KW防爆等级 IP55ExdIICT4 3 气液分离器 材料 304外形尺寸 350 1110操作 设计压力 0 3MPa G 设计温度 120 4 换热器 结构形式 列管式材质 304冷却水 循环冷却水热量 14KW 1 2 20 的安全裕量 设计温度 120 设计压力 管程1 0MPaG 壳程1 0MPaG 35 四 液环式真空泵的结构 4 1结构概述 a 液环真空泵 主要由下列九个主要部分组成 1 泵壳 外筒体 前后盖板 2 转子 由叶轮 轴热入装配组成 泵轴配有护轴套 3 分配板 前 后分配板装于泵体与前 后侧盖之间 4 阀板部件 由阻水板和柔性阀板组成 安装在分配板的排气口 具有自动调节排气角度的作用 柔性阀板为易损件 其材料为聚四佛乙烯 损坏后会影响液环真空泵压缩机的工作性能 要及时更换 5 轴封部件 可采用填料密封或机械密封 轴封的冷却方式有两种 一种为内供水冷却方式 另一种为外供水冷却方式 采用不同的轴封供水方式 轴封函体的安装方向则不同 36 6 侧盖 7 轴承 用两个角接触球轴承作轴向定位 一个圆柱滚子轴承承担径向载荷 8 供液管路 向液环真空泵缩机提供工作液 9 轴封供水管路 当采用外供水冷却轴封方式时 须向轴封函提供密封冷却水 如果是内供水 则没有轴封供水管路 b 水环式真空泵的内部结构 37 采用两个圆锥滚子轴承进行转子的轴向定位 图4 1液环式真空泵结构简图 38 排气口 端盖 分配板 泵筒体 叶轮 盘根套 盘根冷却水进水口 工作水进水口 放水口 防汽蚀阀 当凝汽器真空达到 4 9kPa的高真空时 工作水汽化 不可避免会出现汽蚀现象 防汽蚀阀在泵内的高真空端自动补入适量的气体 防止汽泡瞬间破裂 汽蚀 对零件表面的破坏 基本上所有的液环泵都会带或是预留一个防汽蚀阀的接口 39 4 2典型结构 叶轮 图4 2叶轮 叶轮 40 4 3典型结构 泵腔 图4 3液环式真空泵 泵腔 41 4 4典型结构 侧盖和气体分配器 图4 4侧盖和气体分布器 42 4 5典型结构 进 放水管路和轴承及轴承压盖 图4 5液环式真空泵 43 4 6典型结构 轴封 填料密封 图4 6轴封结构 填料密封 温馨提示 相关填料 3 5圈 填料材料 植物纤维 人造纤维 石棉纤维等编织物 44 4 7典型结构 轴封 机械密封 a 机械密封 图4 7轴封结构 机械密封 45 b 机械密封 静环 黄 径向密封 动环 褐 径向密封 橡胶环圈 绿 径 轴向密封 图4 8轴封结构 机械密封 结构简图 46 4 8水环 大气喷射机组 图4 8水环 大气喷射机组 47 五 液环泵的主要参数计算及选型 5 1液环泵的工作参数 5 2液环泵的主要参数计算及选型 48 49 5 3液环泵的相关标准 50 六 安装与拆卸 6 1机组的安装 水环真空泵机组由真空泵 电机 传动装置和支承连接件组成 安装前应具备必要的工具和起重设备 真空泵有三种传动方式 直联传动 减速机传动 带传动 三种传动方式的安装方法如下 1 直联传动 a 装在底座上的真空泵及电机 两联轴器间应留有一定的间隙 将钢尺的直边沿轴线方向放在两联轴器的外圆周上 见图6 1 检查联轴器的上 下 左 右四个位置 要求直尺在任一位置与联轴器的间隙最大不超过0 2mm 且两联轴器之间要保持均匀的轴向间隙 间隙大小可用塞尺检查 如不符合要求 可在电机脚垫薄铁片 直至上紧连接螺栓后 两联轴器的间隙符合要求 b 用手转动联轴器数圈 机组应转动灵活 c 装上联轴器护罩 注意 运输起吊过程会影响电机与真空泵的同轴度 应重新校正 51 对于一般低转速机械采用钢直尺找中 基本能达到要求 实际中 为保证设备的长周期运行 最好采用两轴同步旋转 用百分表测量的找中方式 图6 1直联传动 找正 52 2 带传动采用V形胶带传动时 胶带的长度应一致 并设有拉紧装置 a 根据安装图布置 将真空泵 电机导轨 有的规格没有电机导轨 放在混凝土基础上 电机放在底脚垫上 并检查与基础的接触情况 调好真空泵及电机的水平度 套上V形胶带 通过拉紧装置拉紧胶带 注意 胶带的张紧力要适中 太松会影响轴功率的传递 胶带容易损坏 太紧则会增大轴功率 胶带 电机及真空泵的轴承寿命也会受到影响 b 检查两皮带轮的端面是否在一垂直的平面上 否则要重新调整 用手扳动带轮数圈 应转动灵活 可采用拉直的纤维线检查两皮带轮是否对齐 见图6 2 带轮上的A B C D四点应在一直线上 53 图6 2带传动 找正 54 3 减速机传动真空泵通常放在混凝土基础上 电机 减速机放在同一底座上 先将真空泵作水平校正 拧上地脚螺栓 暂不上紧 然后将底座上的电机 减速机与真空泵进行水平校正及对中 尽可能采用轴同步旋转的百分表找正方式 校正时 可在真空泵或底座下垫铜皮或薄铁片 使整个机组水平放置 拧紧所有螺栓 并按直联传动联轴器的调中方法 对联轴器进行对中 检查联轴器的安装精度是否符合要求 避免因安装不当而造成设备变形 增大噪声 振动及损坏轴承 采用硬齿面平行轴减速机时 减速机带有盘状冷却管 用户须在冷却水接口处接上常温清水 并将排出的水引到指定的地方 减速机冷却水供水压力及润滑油选用相关参考说明书 55 6 2管路系统的安装 管路安装时 特别是进气管路 先清除管路焊渣 铁锈及脏物 对于新启用的管路 应装上20 30目 英寸滤网 滤网装夹在管路的两法兰之间 滤网外圆周要留有一定的装夹余量 以免被吸入真空泵内 使用一段时间后 确认管路无异物方可取下 新启用的管路滤网网眼容易有杂物阻塞 会影响气体的吸入 应及时拆卸清洗 一般初次运行一个星期 要停机清洗滤网 再运行三个星期 作第二次清洗 直至系统清洁 才可拆除滤网 供水管路在接上真空泵之前应先通水清洗 确保水管杂物被冲净后才接上使用 注意 排气如果现场的管路布置拐弯太多 或采用管壁过薄的排气管等 会增大气流的冲刷噪声 影响环保 检查进 排气管路的密封性 进管路管径及阀门口径应不小于真空泵的连接口径 以免增大吸排阻力 在供水管路装上真空压力表 在吸入三通侧装上真空表 根据不同的使用特点 管路系统可参照下下图的布置形式 56 注 一般制作厂家都充分考虑了各方面的因素 在进行管路布置时可参考随机附带的说明书 图6 3 57 6 3水环真空泵的拆卸与安装 水环真空泵的种类较多 各种不同规格的泵其结构不尽相同 同型号真空泵的不同制作厂家也略有不同 但拆卸时大致步骤基本相同 只是细微结构拆卸略有区别 本处以SK型水环真空泵拆卸及安装为例略为陈述如下 SK型水环式真空泵拆卸 SK型水环式真空泵的拆卸分为部分拆卸检査和完全拆卸修理及更换零件 在拆卸前应将泵腔内的水放出 并将进气及排气拆下 在拆卸过程中 应将所有的垫谨慎地取下 如发生损坏 应在装配时更换同样厚度的新垫 泵应从后端 无联轴器一端 开始拆卸 其顺序如下 1 松开并取下两连通管 SK 1 5 3无连通管 2 松开并取下后轴承压盖 3 用钩板手将圆螺母松开 取下填料压盖 4 松开填料压盖螺帽 取下填料压盖 5 松开泵体和端盖的联接螺栓和泵脚处的累栓 58 6 在泵体下加一支承 然后从轴上取下端盖 7 取下泵体 SK型水环式真空泵的部分拆卸至此为止 此时泵的工作部分及各个进零件可进行检查及清洗 完全拆卸 应按下列顺序继续进行 8 松开另一个泵脚螺栓 从底座上取下泵头 9 取下SK型水环式真空泵联轴器 10 从轴上取下联轴器的键 11 取下前轴承压盖 12 松开轴承备背帽 取下轴承架和轴承 59 13 松开填料压盖的压紧螺帽 取下填料压盖 14 将轴和叶轮一同从端盖中取出 15 从轴上取下轴套 16 从轴上取叶轮 拆卸SK型水环式真空泵完毕 应将配合面和螺纹仔细擦净涂上机油 SK型水环式真空泵装配 装配前清洗留在配合面上的垫并仔细擦净 清除轴承和轴承架内的旧油并更换新油 装配顺序与拆卸顺序相反 装配时最主要的是调整叶轮端面和端盖上园盘的间隙 间隙的大小 直接影响SK型水环式真空泵的性能 两边总间隙要求可参考说明书 咨询制造厂方或查阅相关资料 由泵体和端盖之间加垫调整 叶轮两端面间隙应均匀 可松紧SK型水环式真空泵轴套或背帽以移动叶轮来调整 具体调整方法容后陈述 60 6 4几个具体部位拆卸及安装时的注意事项 1 轴承拆卸时尽量避免轴承外圈受力 真空泵的轴承拆卸中 一般都是以轴承支架为拆卸装置用螺杆整体拆出轴承 因轴承内圈与轴为过盈配合 此时 有可能引起轴承外圈受力 对轴承造成影响 缩短轴承的使用寿命 实际拆卸中 为避免轴承外圈受力 可采用拆卸环配合进行拆卸 下图为拆卸环进行拆卸的示意图 用废户可按尺寸加工或自行测绘 设计 加工 图6 4轴承拆卸示意图 61 2 拆卸时注意各种补偿垫圈不要混淆 保证安装回原位置 通常情况下 每一台水环真空泵在出厂时 均已调好叶轮与前后分配板的轴向间隙 补偿垫圈起着调整叶轮与前后分配板的轴向间隙的作用 在拆卸时 要特别注意记住 并区别开每一组补偿垫圈 并分开放置 保证安装时装回原处 否则 重新装配后 真空泵的前后轴向间隙分配不均 影响性能 甚至叶轮会被卡死而不能转动 设备维修时如需更换 要使用相同厚度的垫片 62 3 正确安装填料 填料的合理装填正确装置盘根的重要性是显而易见的 许多密封的失败是由于不正确的装置所惹起的 以下是正确有效的装置办法 清理填料腔 检查轴外表能否有划痕和毛刺等现象 填料腔应做到干净 轴外表应润滑 用百分表检查轴在密闭部位的径向跳动量 其公差应在允许的范围内 填料腔内和轴外表应涂光滑密封剂 对成卷包装的填料 运用时应先取一根木棒 轴直径相同尺寸的 将填料缠绕在上 再用刀切断 切口最好是45度斜面 对切断后的每一节填料 不应将它拉直和松懈 而应取与填料同宽度的纸带把每节填料呈圆圈形包扎好 置于干净处待用 装填时应一圈一圈装填 不得同时装填几圈 办法是取一圈填料 将纸带撕去 涂以光滑剂 再用双手各持填料接口的一端 沿轴向拉开 使之呈螺旋形 再从接口处套入轴径 留意不得沿径向拉开 以免接口不齐 63 取一只与填料腔同尺寸的木质两半轴套 合于轴上 将填料推入腔内的深部 并用压盖对木轴套施以一定的压力 使填料得到预紧缩 预紧缩量约为5 10 最大到20 再将轴转动一周 取出木轴套 以同样的办法装填第二圈 第三圈 但应留意 第二圈填料时 接口位置要错开180度 第三圈填料时应接口互相错开120度 四圈填料时错开90度 以防经过接口走漏 最后一圈填料装填终了后 应用压盖压紧 但压紧力不宜过大 同时用手转动主轴 使装配后的压紧力趋于抛物线散布 然后将压盖略微放松 装填即算终了 64 如果真空泵采用机械密封装置 则必须注意和检查是否符合以下技术要求 安装机械密封的泵与机械密封配合部分的技术要求如下 1 轴弯曲度 最大不大于0 05毫米 2 转子振摆 动环密封圈处的轴套附近不大于0 06毫米 3 轴的轴向窜动量不允许超过 0 5毫米 如果带轴套 不允许轴套有松动 4 联轴器的找正误差 对于齿式联轴器不大于0 08 0 10毫米 P2008C 对于弹性联轴器不大于0 05 0 06毫米 习惯做法轴向误差 0 05 径向误差 0 10 5 压盖 静环座 与密封配合止口对轴中心线的同心度允差0 05毫米 与垫片接触的平面对中心线的垂直度值允差0 03 0 05毫米 如果达不到要求 密封腔要进行加工 6 安装动环密封圈的轴套端部 以及安装静环密封圈的压盖 或壳体 的端部应倒角 并修光滑 4 机械密封的安装 65 6 5真空泵轴向间隙的调整 真空泵修理时 如果更换了转子 或对叶轮 分配板进行过光车修配 则要重新进行轴向间隙调整 1 真空泵轴向间隙调整 参考 a 将转子限位螺栓逐一松开 一般为轴承盖预紧螺栓 b 在AS端的轴上装上轴箍 见右图 图6 5轴上装轴箍 66 c 在AS端上装上百分表 见下图 d 用铁钎将转子撬向AS端 使转子与前分配板接触 e 将百分表调至 0 读数 然后将转子撬向BS端 使转子与前分配板接触 f 百分表的读数就是真空泵的轴向总间隙 g 在原来装补偿垫圈的位置加上垫圈 补偿垫圈由0 1mm 0 2mm 0 5mm不同厚度的铜片组成 每组的补偿垫圈厚度要一致 h 上紧螺栓 这时 百分表的读数应为 2 或AS端间隙稍大于BS端的间隙 但BS端的间隙最小值也要符合规定的要求 否则要在泵体的两端加上纸垫 图6 6轴向间隙调整示意图 67 2 轴向定位轴承游隙的调整 1 对于液环式真空泵 因其轴向作用力不大 一般在后轴承座采用球轴承进行轴向定位 轴承的轴向游隙由深沟球轴承的自身固有游隙的大小而决定 无须人工调节 2 如果采用两个锥轴承作轴向定位轴承时 其游隙由两个锥轴承之间的调整垫的厚度确定 1 当调整垫的厚度太小时 上紧轴承压盖后 两锥轴承的组合游隙为零 引起轴承运转不正常 2 调整垫的厚度太大时 上紧轴承压盖后 两锥轴承的组合游隙会过大 引起锥轴承运转不正常 3 如果更换两个锥轴承时 应要按照两个锥轴承的组合游隙值的要求 可咨询厂家或查阅相关标准 通过改变调整垫的厚度来达到要求 图6 7轴承游隙的调整 68 七 启动与停机 1 起动前的准备 1 存放期过长 存放2年以上的真空泵 在启动前应更换真空泵轴承腔内的润滑脂 更换前用汽油将轴承腔清洗 2 松开填料压盖 向填料挤入小许普通机油作润滑 3 如配有减速机 要检查减速机的油位是否正确 4 通过供水管路向真空泵内供水冲洗 用手盘动转子 然后通过放水管路把污水排净 对试运转后或投入过正式运行的机组 停车2天以上的 重新起动时 要灌水盘车冲洗 以免内部生锈 结垢造成起动困难而烧电机 在盘动转子时 检查转子转动是否正常 5 检查电气部分是否安全 正确 6 检查电机的转动方向 使其符合真空泵的转向 7 检查联轴器护罩或皮带罩是否得到可靠的固定 69 2 起动注意 在试车过程中 当真空泵的吸入口接口敞开时 应加保护罩 以防卷入身体 衣物等外来杂物 不要触摸转动部件 1 开启供水闸阀 向泵内供水 如果是轴封外供水 同时打开填料供水闸阀 调节供水闸阀使供水量达到规定要求 有自动排水阀时 可通过检查自动排水阀观察 自动排水阀的作用是 通过自动排水阀感知和控制泵的起动液位 防止液位过高起动 注意 当泵体内没有工作水起动时 填料与轴套会因填磨擦而发热 当其充满工作水时 会因阻力太大而难以起动 2 打开进气闸阀 3 起动电机 泵运转 同时打开闸阀 使真空压力表6的指针按近0Mpa 表压 随着泵的吸入绝对压力的下降 指针向负值偏移 读数在0 0 003Mpa之间 70 4 如果是轴封外供水 调节闸阀使轴封供水压力表的读数在0 02 0 04Mpa之间 在已建立起一定真空的系统起动机组时 为了不让气 水倒流 破坏已有真空 在起动闪 应关闭进气闸阀 打开旁通阀 起动机组 然后缓慢关闭旁通阀 待吸入口真空与系统真空相适应时 才打开进气闸阀 关闭旁通阀 注意 如果在真空泵起动前 被抽系统已形成真空 泵起动前 进气闸阀应处于关闭状态 起动泵后 当管路真空达到系统预定值时 才徐徐打开进气闸阀 注意 如果真空泵的排出压力高于大气压力时 会增大轴功率 严重时会损坏电机 如果被抽吸的是易燃 易爆 有毒或要回用的气体 则要调节气水分离器的密封液位 使液位处于液位计的中间位置 防止气体泄漏 71 3 停车一般按以下顺序 1 关闭进气管上的阀门 做压缩用时应先关闭排气管上的阀门 然后关闭吸气阀 2 关闭供水管路上的闸阀 停水后 不应立即停SK型水环式真空泵 应使泵继续运转1 2分钟 排出部分工作液 泵为机械密封 机械密封的冷却水不能关闭 3 关闭电动机 再关闭机械密封冷却水 4 如果停车时间超过一天 必须将SK型水环式真空泵及气水分离器内的水放掉 以防锈蚀 在冰冻的环境下使用 停机时 要及进放清水环真空泵内积水 以防结冰 72 八 运行和保养 1 在运行中 应时常观察如下情况 1 供电电压和轴功率 电流 是否正常 2 机组的轴承温升是否正常 轴承温升一般不超过35 实测温度最高应不超过75 电机 减速机轴承温升按电机 减速机安装使用说明书 3 真空泵的供水量是否正常 如果是轴封外供水 检查轴封供水是否正常 4 如果是胶带传动机组 观察胶带的松紧度是否正常 新启用的胶带 容易产生拉伸变形 在试车时 让其运行20分钟后停车检查 调整 如果更换新胶带 请注意胶带型号 2 运行中 如发现有异常 应立即停车检查 故障排除后 再重新起动 3 每运行2500小时 检查更换一次轴承润滑脂 油脂量应占轴承室净空间的2 3左右 73 4 适当压紧填料 松紧度可通过填料压盖和螺栓调节 轴封处允许有滴漏 填料经长时间使用后不能进一步调整时 应更换新的填料 更换时 应移出旧填料 并清洗填料函 装填料时 填料切口位置应错开90 5 当用水作工作液时 尽可能使用软水 若不能满足 要定期清除水垢 如停泵后 叶轮因水垢卡死 应充以10 草酸浸泡约30分钟 或用6 的盐酸快速冲洗 然后用清水冲洗干净 如水垢较厚 要作解体清除 74 九 常见故障分析及处理 水环式真空泵常见故障及处理方式一般在产品说明书中均会提供给用户 下面提供的故障诊断及解决办法仅供参考 1 无液体提供 供给液体不足或压力不足 真空泵没有注水或没有适当排气 解决方法 检查真空泵壳和入口管线是否全部注满了液体 速度太低 解决方法 检查电机的接线是否正确 电压是否正常或者透平的蒸汽压力是否正常 系统水头太高 解决方法 检查系统的水头 特别是磨擦损失 75 吸程太高 解决方法 检查现有的净压头 入口管线太小或太长会造成很大的磨擦损失 叶轮或管线受堵 解决方法 检查有无障碍物 转动方向不对 解决方法 检查转动方向 产生空气或入口管线有泄漏 解决方法 检查入口管线有无气穴或空气泄漏 填料函中的填料或密封磨损 使空气漏入真空泵壳中 解决方法 检查填料或密封并按需要更换 检查润滑是否正常 抽送热的或挥发性液体时吸入水头不足 解决方法 增大吸入水头 向厂家咨询 底阀太小 解决方法 安装正确尺寸的底阀 76 底阀或入口管浸没深度不够 解决方法 向厂家咨询正确的浸没深度 用挡板消除涡流 叶轮间隙太大 解决方法 检查间隙是否正确 叶轮损坏 解决方法 检查叶轮 按要求进行更换 叶轮直径太小 解决方法 向厂家咨询正确的叶轮直径 压力表位置不正确 解决方法 检查位置是否正确 检查出口管嘴或管道 77 2 真空泵泵运行一会儿便停机 吸程太高 解决方法 检查现有的净压头 入口管线太小或太长会造成很大的磨擦损失 叶轮或管线受堵 解决方法 检查有无障碍物 产生空气或入口管线有泄漏 解决方法 检查入口管线有无气穴和 或空气泄漏 填料函中的填料或密封磨损 使空气漏入真空泵壳中 解决方法 检查填料或密封并按需要更换 检查润滑是否正常 抽送热的或挥发性液体时吸入水头不足 解决方法 增大吸入水头 向厂家咨询 底阀或入口管浸没深度不够 解决方法 向厂家咨询正确的浸没深度 用挡板消除涡流 真空泵壳密封垫损坏 解决方法 检查密封垫的情况并按要求进行更换 78 3 真空泵功率消耗太大 转动方向不对解决方法 检查转动方向 叶轮损坏解决方法 检查叶轮 按要求进行更换 转动部件咬死解决方法 检查内部磨损部件的间隙是否正常 轴弯曲解决方法 校直轴或按要求进行更换 速度太高解决方法 检查电机的绕组电压或输送到透平的蒸汽压力 水头低于额定值 抽送液体太多解决方法 向厂家咨询 安装节流阀 切割叶轮 液体重于预计值解决方法 检查比重和粘度 79 填料函没有正确填料 填料不足 没有正确塞入或跑合 填料太紧 解决方法 检查填料 重新装填填料函 轴承润滑不正确或轴承磨损解决方法 检查并按要求进行更换 耐磨环之间的运行间隙不正确解决方法 检查间隙是否正确 按要求更换真空泵壳或叶轮的耐磨环 真空泵壳上管道的应力太大解决方法 消除应力并向厂家咨询 在消除应力后 检查对中情况 80 4 真空泵的填料函泄漏太大 轴弯曲解决方法 校直轴或按要求进行更换 联轴节或真空泵和驱动装置不对中解决方法 检查对中情况 如需要 重新对中 轴承润滑不正确或轴承磨损解决方法 检查并按要求进行更换 5 轴承温度太高 轴弯曲解决方法 校直轴或按要求进行更换 联轴节或真空泵和驱动装置不对中解决方法 检查对中情况 如需要 重新对中 轴承润滑不正确或轴承磨损解决方法 检查并按要求进行更换 真空泵壳上管道的应力太大解决方法 消除应力并向厂家代表咨询 在消除应力后 检查对中情况 润滑剂太多解决方法 拆下堵头 使过多的油脂自动排出 如果是油润滑的真空泵 则将油排放至正确的油位 81 6 填料函过热 填料函中的填料或密封磨损 使空气漏入真空泵壳中解决方法 检查填料或密封并按需要更换 检查润滑是否正常 填料函没有正确填料 填料不足 没有正确塞入或跑合 填料太紧 解决方法 检查填料 重新装填填料函 填料或机械密封有设计问题解决方法 向厂家咨询 机械密封损坏解决方法 检查并按要求进行更换 向厂家咨询 轴套刮伤解决方法 修复 重新机加工或按要求进行更换 填料太紧或机械密封没有正确调节解决方法 检查并调节填料 按要求进行更换或调节机械密封度 参考说明书或向厂方咨询 82 7 转动部件转动困难或有磨擦 轴弯曲解决方法 校直轴或按要求进行更换 耐磨环之间的运行间隙不正确解决方法 检查间隙是否正确 按要求更换真空泵壳或叶轮的耐磨环 真空泵壳上管道的应力太大解决方法 消除应力并厂家代表咨询 在消除应力后 检查对中情况 轴或叶轮环摆动太大解决方法 检查转动部件和轴承 按要求更换磨损或损坏的部件 叶轮和真空泵壳耐磨环之间有脏物