淺淡2BV水環(huán)式真空泵選用
2BV水環(huán)式真空泵廣泛運用在化工醫(yī)藥項目中,為了更好的選型,結(jié)合實際工程經(jīng)驗從2BV水環(huán)式真空泵的原理、流程、設(shè)備能力選型、布置、節(jié)能措施等方面對2BV水環(huán)式真空泵的選用進行了探討。
2BV系列水環(huán)式真空泵是用來抽吸空氣和其它無腐蝕性、不溶于水、不含有固體顆粒的氣體,以使在密閉容器中形成真空,吸入氣體中允許含少量液體。由于在2BV系列水環(huán)式真空泵工作過程中氣體的壓縮過程是等溫的,所以在壓縮和抽吸易燃易爆氣體時,不易發(fā)生爆炸,所以其應(yīng)用更加廣泛。2BV系列水環(huán)式真空泵亦可用于大型水泵的引水。作為壓縮機使用時,其壓力最大至0.26MPa(絕壓)。
本論文探討了在醫(yī)藥項目的提取車間2BV水環(huán)式真空泵的選用。提取車間用到2BV水環(huán)式真空泵的設(shè)備主要是雙效濃縮器和球形濃縮器等對真空度有要求的設(shè)備。
1、2BV系列水環(huán)式真空泵工作原理
圖1 2BV系列水環(huán)式真空泵及壓縮機工作原理圖
注:1、水環(huán) 2、泵蓋 3、葉輪 4、吸氣口 5、排氣口
如圖1所示2BV系列水環(huán)式真空泵葉輪3偏心地安裝在泵體之內(nèi),起動時向泵內(nèi)注入一定高度的水,因此當葉輪3旋轉(zhuǎn)時,水受離心力的作用而在泵體內(nèi)壁形成一旋轉(zhuǎn)水環(huán)1,水環(huán)下部內(nèi)表面與輪毅相切,沿箭頭方向旋轉(zhuǎn),在前半轉(zhuǎn)過程中,水環(huán)內(nèi)表面逐漸與輪毅脫離,因此在葉輪葉片間與水環(huán)形成封閉空間,隨著葉輪的旋轉(zhuǎn),該空間逐漸擴大,空間氣體壓力降低,氣體自圓盤吸氣口被吸入;在2BV系列水環(huán)式真空泵葉輪后半轉(zhuǎn)過程中,水環(huán)內(nèi)表面逐漸與輪毅靠近,葉片間的空間逐漸縮小,空間氣體壓力升高,高于排氣口壓力時,葉片間的氣體自圓盤排氣口被排出。如此葉輪每轉(zhuǎn)動一周,葉片間的空間吸排氣一次,許多空間不停地工作,2BV系列水環(huán)式真空泵就連續(xù)不斷地抽吸或壓送氣體。由于在工作過程中,做功產(chǎn)生熱量,會使工作水環(huán)發(fā)熱,同時一部分水和氣體一起被排走,因此,在工作過程中,必須不斷地給泵供水,以冷卻和補充泵內(nèi)消耗的水,滿足2BV系列水環(huán)式真空泵的工作要求。當2BV系列水環(huán)式真空泵排出的氣體不再利用時,在泵排氣口上接有氣水分離器,廢氣和所帶的部分水排入氣水分離器后,氣水分離,氣體由排氣管排出,留下的水經(jīng)回水管供至泵內(nèi)繼續(xù)使用。
隨著工作時間的延長,工作水溫度會不斷地升高,這時需從供水管供給冷水,以降低工作水的溫度,保證2BV系列水環(huán)式真空泵能達到所要求的技術(shù)要求和性能指標。當2BV系列水環(huán)式真空泵作為壓縮機使用時,泵排氣口接有氣水分離器,氣水混合物進入氣水分離器后自動分離,氣體由排氣管輸送到所需系統(tǒng)而工作水經(jīng)過分離器進入泵內(nèi)。壓縮氣體時,工作水極易發(fā)熱,水由泵排氣口排出,溫度會變的較高,要由供水管不斷絕供給冷水,以補充被放走的熱水,同時起冷卻作用,使工作水溫度不致過高從而保證壓縮機性能。達到技術(shù)指標,滿足工藝要求。2BV系列水環(huán)式真空泵系統(tǒng)示意圖見圖2。
圖2 2BV系列水環(huán)式真空泵系統(tǒng)示意圖
注:1.2BV真空泵;2.供水管;3.逆止閥;4.吸氣管;5.氣水分離器;6.排氣管;7.溢水管。
2、2BV水環(huán)式真空泵流程
水環(huán)式真空泵工藝流程圖見圖3。
圖3 水環(huán)式真空泵工藝流程圖
(注:VT:放空氣體CWR:循環(huán)冷卻上水CWS:循環(huán)冷卻下水RW:飲用水WW:排水)
雙效濃縮器的不凝氣體經(jīng)水環(huán)式真空泵抽吸后進入汽水分離器,氣體排掉,液體因為在真空泵內(nèi)運作溫度升高,經(jīng)板式換熱器降溫后送入水環(huán)式真空泵循環(huán)使用。受不凝氣體的污染,氣液分離器中的液體定期排放更換。
3、2BV水環(huán)式真空泵能力選型
2BV水環(huán)式真空泵能力選型,參考下表1進行。
表1 2BV水環(huán)式真空泵能力選型
雙效濃縮器的型號是SJNll2000,蒸發(fā)量是2000kg/h,根據(jù)設(shè)備廠家提供的最大吸氣量為8.3m3/min,水環(huán)式真空泵型號選5161。球形濃縮器濃縮物料為醇沉上清液,含有大量乙醇,所以選用的水環(huán)式真空泵電機必須是防爆的,放在防爆墻內(nèi)。球形濃縮器型號為QN500,根據(jù)設(shè)備廠家提供的最大吸氣量為6.68m3/min,水環(huán)式真空泵型號選6131。
4、2BV水環(huán)式真空泵布置
水環(huán)式真空泵布置圖見圖4。
圖4 水環(huán)式真空泵布置圖
水環(huán)式真空泵噪音較大,布置在裝置邊緣獨立的真空泵房內(nèi)。兩個真空泵共用一個汽水分離器和板式換熱器。
5、節(jié)能
水環(huán)式真空泵采用板式換熱器和汽水分離器組合的形式可以節(jié)省大量的用水。5131水環(huán)式真空泵用水量為1.2m3/h,由泵排出的水溫度較高,若沒有板式換熱器經(jīng)汽水分離器分離后將直接排掉。提取車間為24h工作,有兩臺真空泵,每天的排水量為57.6m3/d。采用板換熱器后,水環(huán)式真空泵出口排水可以經(jīng)汽水分離和冷卻后可以重復(fù)使用。
6、結(jié)論
2BV水環(huán)式真空泵廣泛用于醫(yī)藥項目中。在提取車間用在雙效濃縮器、球形濃縮器等對真空度有要求的設(shè)備上。跟據(jù)設(shè)備廠家提供的排氣量選擇相應(yīng)型號的2BV水環(huán)式真空泵。若抽送的不凝氣體易燃易爆,2BV水環(huán)式真空泵需選用防爆電機。
2BV水環(huán)式真空泵因噪音相對其它設(shè)備較大需布置在單獨的真空泵房內(nèi)。2BV水環(huán)式真空泵采用汽水分離器進行氣液分離和板式換熱器冷卻泵出口排水使泵的工作用水可循環(huán)使用,大大降低了真空泵的用水和排水。