真空引水设备

浅谈真空设备
一、真空的概念
1、 真空
按其词源本义是虚空,即一无所有的空间;按现代物理的观点,真空不空,其中包含着极为丰富的物理内容。一种说法是,当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空,而容器内的压力叫绝对压力。另一种说法是,凡压力比大气压力低的容器里的空间都称做真空。真空有程度上的区别:当容器内没有压力即绝对压力等于零时,叫做完全真空;其余叫做不完全真空。
 
        在真空科学中,真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空状况。这种特定的真空状态与人类赖以生存的大气在状态相比较,主要有如下几个基本特点:
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        ( 1 )真空状态下的气体压力低于一个大气压,因此,处于地球表面上的各种真空容器中,必将受到大气压力的作用,其压强差的大小由容器内外的压差值而定。由于作用在地球表面上的一个大气压约为 101325N/m^2,因此当容器内压力很小时,则容器所承受的大气压力可达到一个大气压。
( 2 )真空状态下由于气体稀薄,单位体积内的气体分子数,即气体的分子密度小于大气压力的气体分子密度。因此,分子之间、分子与其他质点(如电子、离子等)之间以及分子与各种表面(如器壁)之间相互碰撞次数相对减少,使气体的分子自由程增大。
2、   物理真空
      本指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的气体都赶跑,会发现还是不时有基本粒子在真空中出现又消失,无中生有。物理上的真空实际上是一片不停波动的能量之海。当能量达到波峰,能量转化为一对对正反基本粒子,当能量达到波谷,一对对正反基本粒子又相互湮灭,转化为能量。
3、   工业真空
        工业上的真空指的是气压比一标准大气压小的气体空间,是指稀薄的气体状态,又可分为高真空、中真空和低真空,地球以及星球中间的广大太空就是真空。一般是用特制的抽气机得到真空的。它的气体稀薄程度用真空计测定,现在已能用分子抽气机和扩散抽气机得到0.0000000001大气压的高真空。真空在科学技术,电真空仪器,电子管和其他电子仪器方面,都有很大用途。
二、真空设备(以下内容主要以引水为例,引水的工况类型较多)
1、真空设备<图1>  (真空设备可广泛应用于机械、石油、化工、制药、食品、陶瓷、冶金等行业,还特别适用于水泵引水用)
    2、引水罐  <图2>  (受条件限制,如大流量水泵配罐过大、过高,适合水泵流量不大时采用
    3、底阀            (长时间不使用会锈死、漏水后需要人工补水,适合工作比较频繁、供水要求不高的场合)
    关于以上设备的选用问题 (参见设备后括弧内内容)
三、工作原理
  1、引水时:设备初次运行时,真空泵通过抽吸真空罐内的空气,使与之相连的泵腔、管路内形成真空,利用压差将低位水源“引入”泵腔和真空罐内,采用液位自动控制设备运行保持水位,让水位始终满足水泵启动要求。可同时监控多台水泵水位,水泵运行则脱离监控,停机恢复监控。
2、保持真空时:设备初次运行时,通过真空泵通过抽吸真空罐内的空气,使与之相连的系统形成真空,当真空度升至压力上限时,真空泵停机,当真空度降至压力下限时,真空泵启动。如此周而复始,利用真空压力的上、下限将真空度始终维持在工作范围之内
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四、真空泵选型
1、排气量:0.15 m³/min (排气量的大小决定引水的速度)
                    此排气量是特定条件下的排气量(真空度为450mmHG时、水温15°C<该水温为水环真空泵工作循环水的温度>、空气温度20°C、气体相对湿度70%、大气压为760mmHG)
2、极限真空:700 mmHG  (此数值决定引上高度)
3、引上高度:引上高度=真空泵的极限真空/760*当地大气压*10.2-流阻
4、配套气水分离器根据泵的型号来确定大小
五、真空罐选型
    真空罐的作用相当于供水中的气压罐(建议一般情况下选用立式罐1000或1200),起停机、保压的作用,罐越大,则停机保压时间就越长,真空泵启、停的频率就低。过大则会占用成本投入和安装空间。
六、水泵吸上高度
  H = Pb x 10.2 – NPSH – H藏文网f – H沙棘真假怎样鉴别V – HS
      Pb          — 当地大气压,BAR
  NPSH  — 静正吸入压头(汽蚀余量),m
  Hf        — 吸入管路的阻力,m
  Hf        — 汽化余量(与水的温度有关),m
  HS        东坡湖畔— 安全余量,>=0.5m
七、真空设备引上高度与水泵吸上高度的关系
    水泵的吸上高度应小于等于真空设备的引上高度(注意:真空设备引水所能达到的高度不代表水泵能吸上此高度位置的水,一定要先满足吸上高度,然后再选择合适的真空泵以满足引上高度
八、真空设备选用(分手动、自动两种状态)
1、设备自动运行的方式参见工作原理
1、 液位控制 (采用液位开关或浮球开关)
2、 压力控制(电接点真空压力表)
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2、当客户水泵是人工启、停时,真空引水装置可采用手动和自动两种控制方式(可不用真空罐)。
(1)手动控制时人工启动真空引水装置,采用目测水位达到启泵要求时,人工启动水泵,再关闭真空引水装置与水泵管网之间的连接阀门(此阀门为手动阀门),并关闭真空引水装置,水泵不工作时打开关闭的连接阀门;
(2)自动控制时人工启动水泵,液位检测信号发现水位不能满足水泵运行要求,则水泵不能得电运行,改为启动真空引水装置,当液位达到启泵要求时,水泵得电运行,并关闭真空引水装置与水泵管网之间的连接电动阀门和真空引水装置(停泵时需打开电动阀门);
(3)注意:此两种工作状况时真空设备可不配置真空罐。
3、当客户水泵是根据外界信号自动启、停时,这种状态时要求水位随时满足水泵启动要求,真空引水装置只能采用自动控制方式。
真空装置自动运行在上、下液位之间,使水位始终满足启泵要求,水泵启动(延时启动,等待与真空设备连接的电动阀门关闭)时关闭与真空设备连接的电动阀门,停机时打开电
依那普利动阀门(延时打开电动阀门)。
    4注意:此章节的电动阀门均采用电动蝶阀,由于电动蝶阀的开启、关闭需要一个时间过程,故水泵应延时到电动蝶阀关闭后启动、打开后停机,这样可避免水进入真空设备而造成气水分离器溢流
安装注意事项
1、 水泵尽量采用机械密封(依靠压力、液位等输入信号自动启停的水泵必须采用机械密封
2、 多台泵时每台水泵进水管最好采用独立进水管
3、 进水管路无需安装任何阀门,尤其是在泵进水口安装止回阀(底阀可以选装)
4、 进水管路不能积气(管路应水平向上,如采用变径应采用偏心变径),附下图
5、 管路密封问题(泄漏过大会导致设备频繁启动,甚至不能停机)
6、 设备与水泵之间连接的气路只能水平或向上,这有这样气才能顺利进入真空罐,从而保证泵腔和管路中不积气(现场安装必须注意
7、 设备与水泵的连接位置,寻最佳吸气点(使水位满足水泵启动要求),双吸泵、单级泵、多级泵(DL、LG),单级泵、多级泵可设置在出口管路的高点设置,双吸泵设置在泵蜗壳的顶部
8、 汽水分离器补水接口(采用设备内部补水或外接外部水源)

本文发布于:2024-09-20 16:48:08,感谢您对本站的认可!

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