水蒸汽喷射真空泵样式及组成

水蒸汽喷射真空泵样式及组成一、序言水蒸汽喷射真空泵有单级泵和多级泵之分,以适应用户的不同需要。一般,真空度(残压)大于100mmHg(Torr)的，使用单级泵就够了，否则就要使用多级泵。在多级泵中，前一级泵排出的混合气体，将成为下一级的负荷。为了减少这一负荷，可在这两段喷射器之间设置冷凝器，以冷凝可凝性气体，特别是工作蒸汽。基于冷却机理的不同，冷凝器可分为混合直冷式和列管间冷式。而混合直冷式冷凝器又可分为（强制膜）喷淋式和分水盘（筛板式）等不同形式。基于冷却水温的限制（一般在25～35℃）。在第三级喷射器之前不宜（或不能）设置冷凝器，除非用低温水（10℃以下）。二、单级蒸汽喷射泵（恒背压喷射器）单级蒸汽喷射泵的工作真空度（残压）一般在100mmHg(Torr)至760mmHg(Torr)之间，极限真空度（残压）可达到75mmHg（Torr），排出压力为760mmHg(Torr)。单级喷射泵的结构如下图：单级泵是排出背压为一个绝对大气压的恒背压喷射器。三、两级蒸汽喷射泵顾明思义，两级蒸汽喷射泵是由两个蒸汽喷射器所组成。其中，第一级蒸汽喷射器为恒背压喷射器。两级蒸汽喷射泵的工作真空度（残压）区间一般为30mmHg(Torr)～100mmHg(Torr),极限真空度可达到5mmHg(Torr)～20mmHg(Torr)。两级蒸汽喷射泵有以下二种结构：1.直接串联结构：这一型式适用于被抽气体和喷射器需保持高温的场合，但能耗较高，喷射泵工作效率太低。2.间接串联结构：图一、图二所示的两个喷射器中间分别插入了混合直冷式和列管间冷式冷凝器，其作用为冷却第二级喷射器的工作蒸汽，从而提高第一级喷射器的工作效率，节省工作蒸汽。四、三级蒸汽喷射泵三级蒸汽喷射泵由三个蒸汽喷射器组成。其第一级蒸汽喷射器也是恒背压喷射器。三级蒸汽喷射泵的工作真空度（残压）区间一般为：5mmHg～30mmHg(Torr)，极限真空度可达到2mmHg。常用三级蒸汽喷射泵有以下二种结构：1.第二、第三级直接串联：这一结构常被用于被抽气体中不凝性气体较大，而可凝性气体较小的场合。图三、图四中采用的中间冷凝器分别为混合直冷式和列管间冷式。2.间接串联结构：这一结构是目前的常用结构。其中图五、图六中的中间冷凝器分别为混合直冷式和列管间冷式。五、四级蒸汽喷射泵四级蒸汽喷射真空泵由四个蒸汽喷射器组成。其第一级蒸汽喷射器也是恒背压喷射器。四级蒸汽喷射真空泵的工作真空度（残压）范围一般在1mmHg～5mmHg(Torr)，极限真空度可达到0.4mmHg。常用四级蒸汽喷射泵的结构如下：图七、图八中的中间冷凝器分别为混合直冷式和列管间冷式。六、五级蒸汽喷射泵五级蒸汽喷射泵由五个蒸汽喷射器组成，其第一级蒸汽喷射器也是恒背压喷射器。五级蒸汽喷射器的工作真空度（残压）范围一般在0.1mmHg～1mmHg(Torr)之间，极限真空度可达到5Pa以下。常用结构如下图九中所示的中间冷凝器为混合直冷式，也可以是列管间冷式。七、六级蒸汽喷射泵六级蒸汽喷射泵由六个蒸汽喷射器（主泵系列）组成，其第一级喷射器也为恒背压喷射器。六级蒸汽喷射泵（主泵）一般需另加3级辅助泵，常用于炼钢或真空浇铸行业，其工作真空度为0.5mmHg，极限真空度为0.1mmHg，其常用结构及压力分布如图十所示：八、排气口设置为降低第一级喷射器（恒背压喷射器）的排出噪音，可以采取以下三种方法:1.接消音冷凝器图十一、十二、十三所示为消音冷凝器与第一级喷射器（恒背压喷射器）的联结方法。其中。图十一、图十二中的消音冷凝器为混合直冷式。图十三所示为列管间冷式。a、b、c、d、e、f分别表示：工作蒸汽入口、抽气口、冷却水入口、排气口、排水口（通入水封池或其它回水沟均可），冷凝液排出口（接液封池（箱）或其它沟管均可）。2.直接通入水封池（箱）：图十四中，第一级喷射器（恒背压喷射器）直接插入水封池（箱）中。图十五中，在插入水封池的管道中稍加一些冷却水，使排出气体能快速冷凝。在这两种方法中，第一级喷射器的排出阻力增大，抽气效率将有所下降。但能避免因工作蒸汽压力不稳定时的倒吸现象。3.直接插入水封池（箱）与直排相结合：按图十六所示联结在实际生产中比较适用。在系统需启动时，打开阀门K直排，待系统进入要求真空度后，关闭阀门K，使单级泵（恒背压喷射器）将气体排入水封池（箱）。九、前冷凝器设置当被抽气体中有较多可凝性气体时，我们可以在喷射泵前设置前冷凝器。将被抽气体中的可凝性气体成份先进行冷凝，以减少喷射泵的工作负荷，从而降低能耗指标。这一方法在真空浓缩蒸发、真空蒸馏及真空脱泡上有较多的使用。在这些场合下，决定系统真空度能否达到往往不是真空泵本身，而是前置冷凝器的冷却介质温度及冷凝效果。结构如图十七示：在图十七中，前置冷凝器可以是混合式直冷式，也可以是列管间冷式。真空泵可以是5级，也可以是4级、3级、2级，甚至单级。当真空泵为3级以上时，即使前置冷凝器采用的冷却介质为水，也应与真空泵系统的冷却水分开，因为前置冷凝器的冷却水应为低温水。十、下面为常用冷凝器的基本结构其中，A为强制膜喷淋式，B为分水盘式，C为筛板式，D为列管间冷式a.b.c.d.e.分别代表进汽口、进水口、出汽口、出水口、冷凝液排出口。十一、水封池（箱）常规水封池（箱）可为溢流式（如图十八）或虹吸式（如图十九）。一般，大气腿只要插入水面200～300mm即可，而水封池有效面积也只要是下水管（大气腿）截面积的30倍即可。十二、汽水分离器如果用户的工作蒸汽不能过热5～10℃，那么至少应为干饱和蒸汽。因此，光靠汽包疏水是不够的。特别是使用于4级、5级泵场合。为此，我们可以为您在每级喷射器工作蒸汽入口处设计配置各种型式的汽水分离器，使您的喷射泵工作更稳定，效率更高。十三、启动泵在有些要求起动速度快，而实际生产工艺过程中不凝性气体又较小的场合（例如间歇式植物油精炼），可以配置启动泵，以节省工作蒸汽，提高工作效率。启动泵与系统之间若设置自动阀门断开，则可以直接排气，否则，应采用如图十四所示的排气方式。十四、蒸汽喷射泵可以与水环泵组成机组在这种构成中，水环泵是排大气的前级泵。如果水环泵是单级泵（例：SZ、SK系列）其工作真空度（残压）约为140mmHg，极限真空度（残压）为60～80mmHg，只能代替第一级蒸汽喷射器；如果水环泵是双级泵（例：2SK、2BE系列）其工作真空度（残压）约为40～60mmHg，极限真空度（残压）为10mmHg，则能代替第一级和第二级喷射器。因此，这一机组常见有以下几种组合：1.单级水环泵串联多级蒸汽喷射泵：这一方法主要有以下三种方式：a.单级水环泵串联第二、三级蒸汽喷射器b.单级水环泵串联第二、三、四级蒸汽喷射器c.单级水环泵串联第二、三、四、五级蒸汽喷射器其基本结构如图二十所示：2.双级水环泵串联单级或多级蒸汽喷射泵：这一方法主要有以下三种方式：a.双级水环泵串联第三级蒸汽喷射器b.双级水环泵串联第三、第四级蒸汽喷射器c.双级水环泵串联第三、第四、五级蒸汽喷射器其基本结构如图二十一所示：以上二种方法主要应用在以下场合：a.工作蒸汽压力不稳定,含水量较高的场合；b.工作蒸汽压力较低（一般低于0.2MPa·G）场合；c.不凝性气体量较大而工作蒸汽量不够的场合；使用以上二种方法的缺点：a.由于水环泵是有运转部件的，因此容易损坏；b.水环泵动密封容易泄漏而影响工作真空度；c.当水环泵工作真空度较高（接近极限真空时）噪音太大；d.如果冷却水或被抽介质容易积垢，将在水环泵叶轮表面沉积而导致抽气能力迅速下降；e.不能抽吸含灰尘和腐蚀性气体；f.真空管道上应设置自动控制阀门，以防水环泵发生紧急故障时，汽水返流至系统内；3.低位布置水环-喷射泵机组：在图二十一中，若将冷凝器1C换成列管间冷式冷凝器可形成如图二十二的结构。这时，整个真空泵机组可以低位布置。这一结构中，列管间冷式冷凝器可以立式，也可以卧式布置。适用于无高架厂房的企业和工艺场合。十五、其它型式低位布置真空泵对于既无高架厂房，又不想采用水环泵的工作场合，可以采用以下方法对蒸汽喷射真空泵进行低位布置：1.贮水罐：在间隙式生产场合，可以采用这一方法。但贮水罐的体积应足以容纳喷射泵工作期间的1C、2C冷却水，在停机时将水放掉。其基本结构如图二十三所示：在图二十三中的1C、2C若采用列管间冷式冷凝器，贮水罐主要贮存工作蒸汽的冷凝液，则贮水罐体积就可以较小。2.利用吸程在8～10M左右的水泵抽吸冷却水：在这一方式中，贮水罐仍必不可少，基本结构如图二十四所示：在图二十四中，1C、2C若采用列管间冷式冷凝器，水泵抽吸的主要是工作蒸汽的冷凝液，则贮水罐与水泵均可很小。在有些场合，二个贮水罐及水泵也可合二为一。3.可以利用汽—液喷射器及射水喷射器代替水泵来抽除冷却水或冷凝水，特别是1C、2C采用列管间冷式冷凝器时。基本结构仍如图二十四所示。四级蒸汽喷射泵图片脱溶脱水两级蒸汽喷射真空用在香料脂肪酸行业四级蒸汽喷射泵图片