水环真空泵工作液的闭路循环改造

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1、修理与改造文章编号：１６７１－０７１１（２００７）０９－００２８－０３２００７．０９水环真空泵工作液的闭路循环改造李惠敏，马忠青（华北制药集团倍达有限公司，河北石家庄０５２１６５）摘要：介绍水环真空泵工作液的闭路循环改造方案，取得了良好的社会效益和经济效益。关键词：水环真空泵；工作液；闭路循环改造；机械密封；环保；清洁化生产中图分类号：ＴＢ７５２文献标识码：Ｂ水环真空泵广泛应用于化工、制药、轻纺、冶金等行业。长期以来，各使用单位多选择廉价的清水来做工作液，经过一次压缩后排出泵外。同时泵抽吸的气体中，大多会含有一定量的有机溶

2、媒，也溶于水中排出。随着环保意识的加强、清洁化生产的推行和降低成本的要求，将工作液由开路直排改造为闭路循环，同时回收工作液中的有机溶媒，能产生良好的社会效益和经济效益。一、改造方案开路直排的水环真空泵多为填料密封，由于冷却、润滑和密封的要求，在填料处水必然成滴漏出，如果改造成闭路循环，则工作液中有机溶媒的溶解度会增大，如果还是填料密封形式，不仅会减少溶媒的回收量，还会构成安全隐患、恶化工作环境。机械密封相比较而言，不仅维护工作量小而且没有泄漏。所以，改造重点之一是将填料密封改造为机械密封。被抽吸气体和水环在经过摩擦而压缩后会产

3、生大量热能，通常工作液进出泵温差会达到１５℃左装在１＃主减速机中，使用效果良好；如报废，则直接损失８．８６５万元；如果运到洛矿压出来安上新轴，拆装费及加来回运费需１．５万元，两项合计１０．３６５万元，扣除研磨费用２６５０元，净节约价值１０．１万元。收稿日期：２００７－０９－２１２８右。如果工作液循环使用，会因为温度不断上升，饱和蒸汽压随之增高，造成泵的真空度降低，以及低真空工作时的不正常气蚀，这也正是传统开路直排的原因所在。所以，改造重点之二是通过计算，在工作液循环管路上安装适当的冷却器。二、改造方法１．填料密封改造为机械密

4、封现以应用较广泛的２ＳＫ型两级水环真空泵的吸气段为例进行改造说明，排气段改造可参照吸气段。原填料密封结构见图１，改造后的机械密封结构见图２。１．泵体２．盖板３．吸气段４．填料密封５．填料环６．轴承架７．填料压盖８．轴９．轴承１０．轴承压盖１１．轴承锁母图１填料密封结构示意图（１）改造说明：①由于轴承架６内空间狭小，不宜安装外装式机械密封，同时也因为泵内流体离ＣＨＩＮＡＰＬＡＮＴＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ２００７．０９１２．机封轴套１３．机械密封１４．机封腔１５．机封压盖图２机械密封结构示意图心力的原因，外装式机械密封不易保证密封，

5、故选用５９Ｄ型内装式多弹簧非平衡型机械密封。②一般填料密封直接和轴接触，但轴的粗糙度无法达到要求，故在改造时，轴上加装一个不锈钢轴套１２，定位依靠轴套上的三个顶丝，密封用两个修理与改造１．真空泵２．气液分离器３．储液罐４．循环泵５．换热器图３工作液闭路循环工艺流程示意图（２）计算真空泵产生热量!时，先测量工作液进／出口温度（θ１／θ２），并查出真空泵在相应工作液流量ｑｍ，根据式（１），得出单位时间内真空泵产生的热量。Ｏ型圈完成。③由于填料密封和机械密封的安装方式不同，故在改造时，需将吸气段３在轴向上进行车削，并配装机封腔１４

6、，注意机封腔和吸气段之间的同轴度要求，以及机封腔端面对轴的垂直度要求。④重新加工一个机封压盖１５，用于安装机封静环，注意机封压盖和轴的垂直度!＝ｃｑｍ（θ２－θ１）式中：!——单位时间内真空泵产生的热量，Ｗ；ｃ——相应温度下水的比热容，Ｊ／ｋｇ・℃；ｑｍ——进泵水的流量，ｋｇ／ｓ；θ２——进泵水温，℃；θ１——出泵水温，℃。（１）要求。（２）机械密封的安装：①首先将吸气段３（附带盖板２）安装在泵体１上，在轴８的适当位置安装机封轴套１２，注意保护Ｏ型圈，用０°和１８０°顶丝定（３）下面计算换热面积Ａ。螺旋板换热器具有换热系

7、数高、占地面积小、不易泄漏等优点，故本改造选用螺旋板换热器，得出换热面积为位，用９０°顶丝顶紧。②安装机封动环，保证机封动环弹簧有一定的压缩量。③将机封静环压入机封压盖１５，将机封腔１４和机封压盖１５套在轴８上。④Ａ＝!／Ｋ・Δｔｍ）式中：Ａ——换热面积，ｍ２；!——单位时间内真空泵产生的热量，Ｗ；（２）安装轴承架６、轴承９、轴承锁母１１和轴承压盖１０，保证盘车轻快自如。⑤通过四个螺栓将机封腔１４和机封压盖１５紧固到吸气段３上。２．安装冷却器改造说明：（１）如图３所示工作液经气液分离器２后，依靠重力流入储液罐３中，避免工作

8、液产生背压；工作液由循环泵４加压至０．２ＭＰａ左右，进入换热器５，经冷却后，进入真空泵１。工作液经泵提速后，在换热器内保持高度湍流状态，提高了换热效率，同时工作液经阀门减压后，以低于０．１ＭＰａ的压力由真空泵自吸入泵，对泵造成水力冲击。ＣＨＩＮＡＰＬＡＮＴＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮ