劉敬釗

摘 要：針對(duì)臺(tái)八航煤特洗抽真空系統(tǒng)水環(huán)式真空泵結(jié)垢的問(wèn)題，分析原因，制定出有效的解決措施與維護(hù)保養(yǎng)辦法。

關(guān)鍵詞：水環(huán)式真空泵;結(jié)垢;酸洗;維護(hù)

1 引言

洛陽(yáng)石化鐵路運(yùn)輸部重油車間肩負(fù)著航煤鐵路罐車的特洗任務(wù)。2012年臺(tái)八共特洗航煤車3439節(jié)，2013年前10個(gè)月共特洗航煤車3678節(jié)，特洗航煤車數(shù)量每年呈遞增態(tài)勢(shì)，臺(tái)八航煤特洗任務(wù)形勢(shì)嚴(yán)峻。臺(tái)八擁有一臺(tái)SK-7M水環(huán)式真空泵，泵體內(nèi)部易結(jié)垢，影響泵抽真空，最終影響特洗作業(yè)，使臺(tái)八特洗作業(yè)雪上加霜。本文對(duì)臺(tái)八特洗航煤抽真空系統(tǒng)真空泵結(jié)垢[1]原因進(jìn)行分析，并提出對(duì)策。

2 水環(huán)式真空泵工作原理[2]

當(dāng)水環(huán)式真空泵在停止運(yùn)行時(shí)，泵體內(nèi)會(huì)存在一定量的工作液（水環(huán)泵工作液為水）;真空泵正常運(yùn)行時(shí) ，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)軸及葉輪旋轉(zhuǎn) ，工作液（水）在葉輪高速旋轉(zhuǎn)形成的離心力作用下，不斷甩向泵體的內(nèi)壁，從而沿泵體內(nèi)壁形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的封閉水環(huán)[3]，水環(huán)與兩葉片及圓盤形成一封閉空間，被抽氣體即在封閉空間內(nèi) ，葉輪的不斷旋轉(zhuǎn) ，達(dá)到抽送氣體的目的。

由于真空泵葉輪是偏心地安裝在泵體內(nèi)，且水旋轉(zhuǎn)速度與葉輪旋轉(zhuǎn)速度間存在一定的速度差，這就使得水環(huán)對(duì)于泵葉輪葉片做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在相鄰2個(gè)葉片間的空間容積內(nèi)現(xiàn)周期性的往復(fù)變化，類似簡(jiǎn)單的往復(fù)式活塞工作一樣。隨著葉輪的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，水環(huán)與兩葉片及圓盤形的封閉空間逐漸增大，壓力逐漸降低，吸氣口的氣體不斷地被入;隨著葉輪的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，水環(huán)與兩葉及圓盤形成的封閉空間逐漸減小，壓力逐漸增大，壓力高于排口處的壓力時(shí)，氣體被不斷地排出，如此循環(huán)，吸氣口處就會(huì)成一定的真空度 ，從而滿足工作要求。

3 水環(huán)式真空泵結(jié)垢的現(xiàn)象

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后水環(huán)式真空泵出現(xiàn)異聲啟動(dòng)電流過(guò)大吸氣量明顯下降真空度表壓降到0.03MP無(wú)法進(jìn)行正常生產(chǎn)。同時(shí)，SK系列的真空泵徑向及端面間隙都比較小，運(yùn)行時(shí)容易被工作水混有的雜質(zhì)或水垢將葉輪卡死而被迫停機(jī)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)泵體內(nèi)部結(jié)垢嚴(yán)重，結(jié)垢部位主要在葉輪葉片上及泵體內(nèi)表面。

4 水環(huán)式真空泵結(jié)垢原因

4.1水垢成因

（1）受熱分解。含有硬度成分的循環(huán)水進(jìn)入真空泵后，隨泵的旋轉(zhuǎn)在泵體內(nèi)形成水環(huán)做功發(fā)熱，使溶解在水中的重碳酸鹽逐漸分解，析出難溶于水的沉淀結(jié)成水垢。

（2）溶解度降低。真空泵原密封液來(lái)自于天然地下水，天然水中的離子是由無(wú)機(jī)鹽類溶于水后電離形成。

（3）相互反應(yīng)。循環(huán)水中原來(lái)溶解度較大的鹽類，在真空泵運(yùn)行過(guò)程中，和其它鹽類相互反應(yīng)生成難溶物質(zhì)形成沉淀結(jié)成水垢。

（4）蒸發(fā)和濃縮。由于循環(huán)水不斷做功發(fā)熱，不可避免地要產(chǎn)生蒸發(fā)和濃縮，使水中溶解鹽的濃度不斷增大，達(dá)到飽和時(shí)析出沉淀形成水垢。

4.2垢層分析

（1）鹽垢成分分析。鹽垢是水垢的主要成分，其鑒別方法見(jiàn)表1：

（2）污垢的分析。污垢的最大危害是使過(guò)水?dāng)嗝鏈p小、水流阻力增大、影響正常供水量，降低熱交換效率，水溫不斷提高，鹽垢結(jié)成速度加快。有時(shí)甚至?xí)斐晒赶赂g，污垢沉積嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致真空泵聲音異常、效率下降或卡死葉輪事故停機(jī)。污垢的來(lái)源因時(shí)因地而異，實(shí)際操作中要認(rèn)真分析水源是否有泥沙、灰塵、煤泥或其他造成水質(zhì)污染的原因。

5 水環(huán)式真空泵結(jié)垢處理措施

5.1水垢清除措施

對(duì)于水垢較薄的泵，則扳動(dòng)轉(zhuǎn)子采用6%的鹽酸對(duì)泵進(jìn)行在線酸洗，然后用清水沖洗干凈。如此便可清除水垢。

對(duì)水垢較厚的泵，采用在線酸洗的辦法，隨容易操作，但效果不明顯。如此車間采用徹底酸洗的辦法，把泵體全部拆開，然后逐一酸洗。經(jīng)過(guò)酸洗，真空系統(tǒng)真空度由原來(lái)0.02MP提高到0.08MP，徹底達(dá)到要求。

5.2控制措施

5.2.1 ?用軟化水作密封液

用鍋爐軟化水作真空泵密封液， 可以有效防止真空泵結(jié)垢， 但是增加了生產(chǎn)成本。

5.2.2 ?在天然水中加入阻垢劑作密封液

在天然水用作真空泵密封液時(shí)， 加入阻垢劑，也可以有效防止真空泵結(jié)垢， 但是阻垢劑價(jià)格昂貴，還要增加水池、 供水泵等設(shè)備， 生產(chǎn)成本上升。

5.2.3采用電子水處理儀對(duì)水進(jìn)行軟化處理，成本較高。

5.2.4增加循環(huán)水軟化系統(tǒng)

分析循環(huán)水在真空泵中的運(yùn)行過(guò)程，與低壓熱水鍋爐中鍋水運(yùn)行過(guò)程極其相似。因此，按照熱水鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)管理真空泵水質(zhì)，既可防止真空泵結(jié)垢又可防止真空泵腐蝕。

真空泵循環(huán)水系統(tǒng)大都是敞開式循環(huán)系統(tǒng)，回水率比較高。在因資金等原因不采用離子交換設(shè)備進(jìn)行水處理的情況下，一般利用一個(gè)軟化水池加一個(gè)高位水池對(duì)真空泵進(jìn)行供水。

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，為了提高軟化水的回收利用率，在高位水池安裝了滿水自動(dòng)停泵、低水位自動(dòng)報(bào)警裝置，回水率在90%以上。因此，確定本系統(tǒng)水處理標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還要按照《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)回水率和軟水控制硬度的關(guān)系來(lái)對(duì)軟水硬度進(jìn)行控制。此種辦法可以有效的解決問(wèn)題，但一次投入成本也較高。

車間總結(jié)經(jīng)驗(yàn)：泵體定期半年進(jìn)行在線酸洗一次;定期2年進(jìn)行徹底酸洗一次，如此既可減少泵體結(jié)垢概率，保證真空系統(tǒng)真空度達(dá)要求，又可避免拆泵清理水垢對(duì)設(shè)備及生產(chǎn)造成影響。

6 總結(jié)

真空泵的結(jié)垢問(wèn)題有其較為復(fù)雜的生成機(jī)理，正確分析水質(zhì)指標(biāo)和運(yùn)行參數(shù)是找出正確防范措施的關(guān)鍵。除了定期沖洗泵體外，水處理是防止泵體結(jié)垢的最重要環(huán)節(jié)，兩者結(jié)合，可達(dá)到最好效果，保證水環(huán)式真空泵長(zhǎng)周期運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]強(qiáng)成銀.水環(huán)式真空泵的維護(hù)[J].中國(guó)設(shè)備工程，2008（8）：46

[2]羅延民.如何提高水環(huán)式真空泵運(yùn)行機(jī)械效率的探討[J]，科技傳播，2011（03）：46—47

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