水环真空泵常见故障分析及应对措施探讨

1、    水环真空泵常见故障分析及应对措施探讨    张玉杰摘要：水环真空泵是常见的真空泵类型，被广泛应用于工业制造领域。从设备运转效率而言，保持水环真空泵的长期稳定运行，不仅是发挥设备价值的必然，更是企业提升效率的重要基础。因此，全面掌握水环真空泵故障的维修方法，将有助于提升企业生产效率，本文以2be型水环真空泵常见故障为例加以分析，并提出相应的应用措施，以提升设备保障能力。关键词：水环真空泵;常见故障;应用措施前言在工业技术的快速发展背景下，真空泵技术也获得了快速提升，并被广泛应用于石油化工、制药及卷烟生产等工业领域。水环真空泵基于简便操作及紧凑结构，

2、适应大部分的生产环境，有效满足了企业生产需求。但面对水环真空泵的故障，同样需要引起高度重视，在使用过程中减少故障，保障设备的正常、高效运行。因此，对水环真空泵存在的常见故障探讨，显得尤为必要且不可或缺。1 水环真空泵工作原理水环真空泵也叫水环泵，属于一种粗真空泵，其能够达到的极限真空在2000-4000pa之间。从水环真空泵的运行原理看（图1），水环真空泵在启动后，水环真空泵叶轮将进行高速旋转，并产生极大的离心力，以将推动泵内液体的快速流动并形成旋转液环。水环真空泵叶轮安装于泵腔内，并处于偏心安装状态，叶轮轮毂与水环内表面在泵腔上部形成相切，在泵腔下部相接触。在前半转时，在叶片与水环之间的相互

3、作用下，其密封空间将逐步增大，并在其内部形成若干空腔，以便气体能够被分配板吸口进入。而在后半转时，由于受密封腔容量减小的影响，其内部的气体被快速压缩并由分配板排气口排出。水环真空泵中的液体为凝补水，其特点是在形成液环的同时，不具备降低压缩气体时所产生的热量，并有助于分配板与叶轮间隙密封。水环真空泵运行时，部分液体会在热量的影响下转化为气体被排出，因此需要保证真空泵供水的连续性。水环真空泵内部由于以水环为载体，并无金属摩擦生成机制，无需考虑润滑问题，其使用寿命也得到了一定保证。但其应用劣势也相对突出，即使用能效相对偏低，仅为30%-50%之间，真空度较低且受限于饱和蒸气压。图1 2be型水环真空

4、泵工作原理2 水环真空泵的常见故障分析2.1 真空泵汽蚀汽蚀现象是水环真空泵的常见问题，即当液体在受到局部压力时产生汽化压力时，液体中的气核长大变为气泡，在真空泵持续运转的过程中，受通道内部压力变化的影响，将使气泡产生流动和溃灭等现象，其所产生的作用力将严重影响真空泵部件，从而引发真空泵部件损坏。尤其是在真空泵持续的运转状态下，空化气泡急剧增加，大幅增加了其撞击叶轮的频率，最高可达上万次/秒，并且其形成的压力也高达30 mpa以上。如果不能得到有效的控制，勢必影响真空泵材料的抗疲劳性能，从而产生腐蚀问题并导致大量的麻点缺陷，严重时甚至形成较大空洞。2.2 轴承温度过高在水环真空泵的运行中，时常

5、会产生轴承温度过高问题，对设备安全及效率产生影响。综合原因包括如下方面：一是阀片发生断裂。引发叶轮两侧受力不均衡问题，从而产生轴向力，进而增加轴承的负担，在长时间的运行下导致升温。二是轴承的间隙过小。真空泵在运行中，主要依赖于机械能的作用，在此过程中的轴承之间会产生摩擦力，而过小的轴承间隙将使运行的摩擦力大幅增加，导致温度升高。三是设备振动过大。在真空泵的运行过程中，受泵体或轴承振动而影响轴承功率转化，并导致轴承发热。2.3 真空度下降真空度是衡量水环真空泵的重要指标，一旦在运行中的真空度下降，必然导致电流量增加，并使冷却器的工作负担增加，大幅降低其热转换效率，这将使真空泵无法满足企业生产需求

6、。事实上，设备真空度具有严格要求，其决定因素大部分来源于真空泵内的水位，如果加沙过多或者过少，都将导致水与气体分离困难，无法在泵内形成水环，进而直接导致真空度的下降。另外，真空泵内阀片的断裂或者破损，同样会影响设备真空度的有效形成，使气体重新回到腔内，造成多余的循环过程，降低系统的真空度。3 水环真空泵的常见故障处理3.1 真空泵汽蚀的处理随着现代工业生产效率的提升，真空泵的长期稳定运行极为重要。但如果真空泵长期处于汽蚀状态，势必会增加设备运行安全，导致噪音及振动等问题，最终损坏水环真空泵的内部部件。因此，要实现对汽蚀问题的处理，必须从两个方面进行优化，一是管路设备的优化，即从增加大气喷射器或

7、者汽蚀保护管，使真空泵在运行过程中，借助阀门调节的作用，引入外部压力较高的气体，对气泡破裂而产生的空间进行填充，从而消除部分空化气泡，以弱化对设备内部的影响，使泵体内部的冲击力达到可控范围，最终起到保护部件的效果。二是注重对设备的优化。依据汽蚀产生的原理进行科学的改进，如更换工作液、正确造型及降低液温等途径。通过加装大气喷射器的真空系统，能够有效控制被抽对象的真空度，依托对真空泵吸入压力的适应调节，缓解真空泵汽蚀所带来的影响。3.2 运转温度升高根据水环真空泵运转温度升高的特征看，其诱因相对复杂，主要包括以下方面的因素：一是阀片断裂。阀片是控制真空泵叶轮平衡运转的关键部件，一旦出现阀片断裂，必

8、然引发两端叶轮压力的变化，在增加轴承负载的同时产生轴向力，导致内部循环失衡且温度升高。因而，要想恢复叶轮运转的平衡，必须要及时对阀片进行更换。二是轴端密封部位受损。这一部件如果出现损坏，将会导致真空泵密封性下降，出现空气随间隙进行泵腔，使设备吸气与排气功能受到不同程度影响，严重影响设备运转效率。另外，在单侧填料受损的情况下，两端叶轮压力也会受到影响，无形之中增加轴承负荷，使运行温度出现异常。在处理方法选择上，应对设备的运行环节密封性进行检查，将密封水泄漏量控制在5-10滴/min内，同时对检测密封水孔道实施检查，确保畅通。3.3 运行流量降低水环真空泵依赖其操作简单、结构紧凑的特性，得到了广泛

9、的应用。但相较于复杂的真空泵而言，其循环系统的简易性也极易引发进、出气通道的阻塞，从而使进、出气的流量受到影响，使真空泵的使用效率下降。因此，在对水环真空泵的运行效率提升中，首先要进行管中的检查与维护，避免因漏气、漏液或阻力损失导致的流量不足。一般情况下，流量不足是引发运行流量降低的常见因素，这就要从机械密封检查入手，对管路及止回阀进行故障排除。在真空泵运行时，需要结合实际对填料松紧程度进行定期检查，以防范潜在风险的产生。另外，为解决叶轮与分配板之间的间隙过大的问题，应控制好加水的频率和水量，并及时清理管道积水和更换损坏部件。4 结束语总而言之，随着社会工业制造领域的发展，对水环真空泵的普及程度日益提高，也为企业的有序、高效生产提供了支持。因此，在设备的运行中要尽量避免故障产生，加强对运行优化和常见故障排除，做好日常维护保养工作，总结故障经验教训，掌握真空泵的故障特征，