摘 要：本文在詳細分析了水環(huán)式真空泵的工作原理后，從電廠真空泵的工作環(huán)境入手，分析了影響真空泵運行效率的主要因素。詳細介紹了提高水環(huán)式真空泵運行機械效率的措施方法，從而保證真空泵經濟、高效、穩(wěn)定的運行。

關鍵詞：水環(huán)式真空泵；壓縮；運行效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.251

0 引言

隨著用電量的加大，電廠技術要求越來越高，在電廠中真空泵得到廣泛使用，其優(yōu)勢是主要工作介質由水組成，維護費用低，可在惡劣環(huán)境下工作等。但是其運行效率低下，一般在30%左右，最高才到達50%。本文分析水環(huán)式真空泵的工作原理，從電廠真空泵的工作環(huán)境入手，分析了影響真空泵運行效率的主要因素，并提出相應措施。

1 水環(huán)式真空泵工作原理簡介

270～670Pa真空泵屬于粗真空泵，2000～4000Pa是它所擁有的極限真空，270～670Pa在串聯(lián)大氣噴射時實現(xiàn)。同時又被稱為水水環(huán)式壓縮機是因為它具有壓縮作用，其壓力范圍是1～2×105Pa，屬于低壓壓縮機。

如圖1所示水環(huán)式真空泵是由吸氣口、葉輪、泵體、吸排氣盤、液環(huán)、排氣孔、輔助排氣閥七部分組成。

如圖所示，水貼在泵體周圍旋轉，形成了閉環(huán)水流，是由于葉輪安裝位置偏離泵體中心，當葉輪旋轉時，進入水環(huán)式真空泵中的水受離心力作用被拋向泵體四周，旋轉的水流一次次受到葉輪的沖擊而多次分流，葉輪從0°旋轉到180°時，逐漸由大到小的小腔容積，使得泵體內壓強不斷減低，將被抽容器內氣體通過吸氣口吸入進去，泵體內氣體體積越大，容積變小，根據(jù)氣壓平衡原理，泵體內氣壓越來越大，當壓縮氣體達到排氣壓力時，從排氣口進行排氣，從而實現(xiàn)連續(xù)吸氣排氣的工作原理。

所以，水環(huán)泵是依靠葉片旋轉，水流分離，使得泵體容積大小變化從而實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的功能，故它屬于變容式真空泵。

2 水環(huán)式真空泵運行效率影響因素分析

雖然水環(huán)式真空泵由于其結構簡單，維護費低下得到廣泛使用，但其運行效率低下，一般在30%左右，最高才到達50%，下面我們根據(jù)其問題，進行以下分析。

2.1 外部原因造成的運行效率低下

（1）水中碳酸鹽物質沉淀下來的晶體對運行效率的影響。由于水中含有鈣、鎂等碳酸鹽物質，而作為水環(huán)真空泵是以水作為工作介質。由于碳酸物質混的溶解性隨著溫度升高而減低，水環(huán)真空泵正常運行中，摩擦生熱，泵體內水的溫度逐漸增高，在水的高速運行中，使得鈣，鎂這些有機物形成晶體，經過日積月累，使得泵體內部、圓盤和葉輪上布滿結垢，嚴重時導致泵體和葉輪之間間隙變小、運行過程中出現(xiàn)噪聲、啟動時瞬時電流過大，吸收量降低，真空度下降，造成水環(huán)真空泵工作效率過低。

（2）真空泵里的工質水溫度對運行效率的影響。大方電廠為4*300MW機組，汽輪機真空系統(tǒng)采用兩臺水環(huán)式真空泵，一臺運行一臺備用，水環(huán)式真空泵對工質溫度要求較高，我國頒布了國際GB/T13929-92規(guī)范，其中規(guī)定真空泵的工作液是溫度為15℃的水，與其相對應的吸氣介質溫度為20℃，工質溫度的高低直接影響真空泵的處理，進而影響機組真空和經濟性。而工質的溫度由取決于冷卻器的換熱效果，如果冷卻器出現(xiàn)臟污現(xiàn)象，換熱效果較差，就嚴重影響工質溫度。

由于我廠真空泵冷卻器為板式冷卻器，該冷卻的優(yōu)點為換熱工質接觸面積大，效率高，缺點為板式冷卻器通流面積小，且我廠循環(huán)水水質相對較差，容易造成結垢，同時我廠真空泵冷卻器冷卻水進水處均加裝有濾網(wǎng)，循環(huán)水雜質較多，主要是冷卻塔噴淋裝置填料老化產生的碎沫，長期不清洗冷卻器和清理濾網(wǎng)就會造成冷卻器換熱效果差和冷卻水不足，造成真空泵出力偏低，真空偏低，煤耗增加，機組經濟性下降。

2.2 內部結構部件問題造成的運行效率低下

水環(huán)真空泵上起密封作用的是滑片，泵的兩側都需要進行密封，為了保證其密封性，每臺水環(huán)泵上有四個滑片，每側兩片。水環(huán)泵工作原理是利用來回運動的滑片，并且伴隨著葉輪穩(wěn)定轉動，保證其連續(xù)不斷進行吸、排氣?；捎玫木鬯姆蚁╬tfe）材質，長時間使用后容易出現(xiàn)，滑片嚴重變形和破損，出現(xiàn)水環(huán)泵的滑片不合適。

3 提高真空泵運行效率的措施

3.1 經常處理污垢，提高真空泵運行效率

碳酸鹽物質產生的污垢可以利用10%草酸對真空泵進行全面清除。如果發(fā)現(xiàn)污垢比較嚴重時，需要將泵體解體進行局部著重清理，比較麻煩，這就要求我們經常對泵體污垢情況進行檢查，及時清理，增大真空泵內部容積量，提高其運行效率。

3.2 增強冷卻器功能，降低真空泵里的工質水溫度

選用最佳清洗冷卻器和及時檢查濾網(wǎng)是否堵塞的時間。針對冷卻器臟污問題，由于板式冷卻器解體清洗工作量非常大，且頻繁解體清洗重新安裝后容易出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，所以我廠主要采用了強堿在線清洗的方法。

3.3 加強真空泵葉輪的拉筋檢查

加強真空泵葉輪的拉筋檢查，出現(xiàn)轉子在運行過程中不穩(wěn)定，引起震動和噪聲等問題時，根據(jù)實際情況進行進行補焊處理。并進行詳細修正，找到符合葉輪要求的平衡點。

4 總結

影響水環(huán)泵實際運行效率的因素有很多，我們要加強日常維護，保證真空系統(tǒng)下工作在最佳狀態(tài)，節(jié)省維護經費的支出，有效提高真空系統(tǒng)實際運行的機械效率。

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