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真空泵水汽耐受性的测量与研究

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-08-26 0:07:55 * 浏览: 161
本文讨论了在容积式真空泵运行过程中解决泵内水蒸气冷凝的方法,如热泵技术,滑阀水环泵组合结构和气球原理。提出了相对于国际标准更完整和准确的水蒸汽耐受性和水蒸汽提取的定义。讨论了水蒸汽耐受性测量方法的研究和开发,水蒸气耐受性的测量原理,测量程序和测量评估。 。在许多情况下,由容积式真空泵泵送的气体含有或多或少的水蒸气,并且在某些情况下,仍然存在大量水蒸气。如果不进行处理,则水蒸气被压缩并在泵中冷凝并在打开之前与泵油混合。它将在吸入室中再次蒸发,这不仅会严重影响泵的性能,例如真空和泵送。速度也可能腐蚀泵。 1.解决蒸汽冷凝的方法在提取含有水蒸气的气体时,为了避免水蒸气在泵中凝结,可以使用各种方法:一种方法是使用热泵结构,即,在燃料箱中提供油加热。该泵始终在100°C~105°C的高温下运行,其特点是能够在任何入口压力下工作而泵内无冷凝,效果非常好。它的缺点是需要使用高温泵油,加热器周围会有局部过热区,所以泵必须用来快速通过泵油,否则即使耐高温泵油也会局部产生结焦,时间越长,严重影响泵的正常运行。此外,高温油在高温下长时间工作,这加速了油的氧化裂解并且需要定期换油。另一种方法是使用蒸汽处理系统,其通常由滑阀泵(旋转叶片泵)和水环泵组成。水环泵将燃料箱置于真空下的滑阀泵上方,其压力低于泵温。污水的饱和蒸气压使水蒸气不会在泵和燃料箱中冷凝,使用效果也很好。蒸汽处理系统具有z *大的允许入口压力,其与泵温度有关。泵温越高,允许的入口压力越高。它还与滑阀泵(旋片泵)与水环泵的比例有关。比率很小,允许入口压力高。但是,系统必须解决滑阀泵(旋转叶片泵)的进油问题,因为其油箱处于真空状态,因此所选油泵的吸入真空必须高于油箱内的真空。根据我们的经验,常用的内部网状摆线油泵,油环泵和涡流油泵不能满足上述要求。只有外啮合齿轮油泵,其吸气真空度可达到3×10 ^ 3Pa,以满足需要。 Z *常用的z *简单方法是使用气镇通过气镇通道将一定量的不凝性气体引入泵的压缩室,使水蒸气在凝结前排出泵外进入水,和气镇通道阀门控制是可用的。气体压载能力为泵送速度的(5~10)%,双级泵取小值,单级泵取大值。本文讨论并研究了抽水的气水抽水能力的测量方法。 2.水蒸汽耐受性的定义气体气体定义为将适量的不可冷凝气体(铸造气体)引入压缩室以防止或减少压缩室中冷凝物的产生。有两种方法可用于测量气镇压泵的水蒸汽泵送能力。一种是测量水蒸气耐受性,另一种是测量水蒸气的提取量,而z *便于测量水蒸气耐受性,而水蒸气提取则可以通过。测量得到的水蒸汽耐受性以进行计算。在DIN 28426-1:1983“旋转真空泵验收规则”中es“,水蒸气耐受性称为水蒸气允许压力。它定义为:气镇压力真空泵可在正常环境条件(20°C和1013 mbar)下泵送和排放。 z *蒸汽的高入口压力。在ISO21360-2:2012“真空泵性能测量标准方法第2部分:容积真空泵”中,水蒸气耐受性定义为:z *可以通过真空泵传输的水蒸汽压力的大值真空泵。我们认为这两个定义不够完整。 DIN28426-1:1983未规定ldquo,在运行期间泵不会发生冷凝。如果在测试期间泵中发生冷凝,则测量完全丢失。在ISO21360-2:2012中,缺乏“ldquo”,在标准环境条件下,大气压力会对泵的排气压力产生影响,如果环境温度过低,水汽耐受性也会过高低,甚至导致两条曲线。 (校正后的排气温度〜入口压力曲线与排气饱和温度〜入口压力曲线)不相交,因此无法确定水汽耐受性,如果环境温度过高,水汽耐受性会过高而偏离从实际运行条件。我们认为水蒸汽耐受性的完整和精确定义应该是:在标准环境条件下(293K,101325Pa),水蒸汽的高入口压力,在连续运行期间可以在泵中没有冷凝的情况下被去除。同样,我们还给出了水蒸汽提取的新定义:在标准环境条件下(293K,101325Pa),在连续运行期间泵中没有冷凝,并且每单位时间可以去除的z *大水蒸气的质量。 3.水蒸汽耐受性测量方法的研究进展水蒸汽耐受性是容量真空泵的一个非常重要的性能指标,如何测量泵去除水蒸气的能力是一个关键问题。 PNEUROP早在1967年版的“真空泵验收规则”中,第1部分变容量真空泵就有了一种水汽耐受性的测量方法,纠正了1979年转载的遗漏词。 1976年,德国DIN标准真空技术专业标准委员会修订了水蒸汽提取公式,该公式作为德国标准(DIN28426-1:1976)公布,并于1983年修订.ISO21360-2:2012为DIN-28426-1: 1983年,水蒸气允许压力测量方法得到了显着改进,原点排气温度〜入口压力曲线和B / S曲线簇确定,水的蒸汽允许压力由排气的交叉点决定气体温度和入口压力曲线以及废气饱和温度到入口压力曲线。这个名字也被称为“水汽耐受性”。我们的行业对这个问题没有给予足够的重视。仅在“JB / T6533mdash,2005旋转叶片式真空泵”的附录中,“z *大容许水蒸气入口压力和水蒸气允许量测量方法,没有被评估为泵的主要性能指标。国外大多数体积真空泵的性能数据都有“水汽耐受性”或“水汽提取”,而我们行业的体积真空泵几乎没有这样的数据,即使只引用国外数据,还没有做过测试和评估。当我们与制药行业和电力电容器行业接触时,我们已经遇到了从滑阀泵抽蒸汽的问题。因此,早在1966年,我们就真空泵去除水蒸气的能力进行了初步研究,因为没有这样的信息。参考文献,没有经验可借鉴,因此测试非常困难,但也发现了一些值得探索和研究的问题。 1988年至1990年,我们根据DIN28426-1:1983对2H-30和H-150两种滑阀进行了水蒸气耐性测量研究,并在各种环境条件下进行了反复试验。一些经验发现在实施过程中必须注意一些问题。现在ISO21360-2:2012已经做出了重大改变e水汽耐受性的测量方法。当我们研究标准文本时,我们发现仍有一些领域需要协商标准文本。在进一步实施该标准的同时,有必要进一步实施该标准。研究和讨论,同时制定中国的容积式真空泵ldquo,水汽耐受性测量标准。 4.水蒸汽耐受性的测量原理水蒸汽耐受性,例如用水蒸气直接测量,可能是复杂的。 1966年,当我们测试70L / s滑阀泵进行纯水蒸汽测试时,由于条件有限,没有测试方法(标准),测试没有首次进行。因此,未考虑测试计划和假设。对天然气镇的了解还不够。泵中有轻微的冷凝,但没有吸引足够的注意力。因此,从目前的观点来看,当时获得的测试数据有些偏颇。后来,我们在150L / s的滑阀上进行了纯水蒸汽测试。还发现了一些问题。一个是蒸汽发生器的问题。对于大型和中型泵,蒸发面积大,加热功率也高。大到足以完全满足蒸汽量的需要,其次,蒸发量(水汽提取)只能根据蒸发器水位的变化来计算,不易准确测量,第三,它可能导致泵中难以检测到,但不会发现人们注意到的冷凝,这会影响水蒸气抽取和水汽耐受性的测量。从上述测试可以看出,水蒸气的直接测量使得测量过程非常复杂,并且许多因素影响测量过程。泵中水蒸气的轻微冷凝通常难以检测。当发现泵油中有水时,泵内部水蒸气的冷凝变得非常严重。因此,目前国际水蒸气耐受性测量(标准)使用空气代替水蒸气,并通过转换进行校正。气镇压泵消耗相对高的功率并且还导致泵温度的增加,这导致更高的饱和蒸汽压力并因此保持更高的水蒸气耐受性。由引入泵的等效空气流引起的温度升高与入口压力有关,可用于确定水蒸气饱和温度。由于在泵的压缩过程中没有与环境的直接热交换,因此可以认为是绝热压缩。三原子水蒸气(k = 1.3333)具有与双原子空气分子(k = 1.4)不同的绝热指数。从压缩能量公式可以看出,它们具有不同的压缩功,因此必须使用空气来代替。校正由水蒸气引起的温度升高,即校正排气温度。泵排出温度的测量还取决于入口压力。 5.测量装置1.测试盖,2。流量计(测量气镇流量B),3。测试泵,4。进气阀,5。湿度计(测量相对湿度%),6。真空计(测量入口)压力p1),7。温度计(测量排气温度T2),8。压力表(测量排气压力),9。气压计(测量大气压力)图1水蒸气耐量测量装置6,测量评估将在排气温度后校正〜入口压力(T2cr~p1)曲线和排气饱和温度〜入口压力(T2s~p1)曲线,纵坐标(线性坐标)绘制温度,横坐标(对数坐标)为压力在图中,水平坐标值为T2cr~p1曲线与T2s~p1线的交点是水汽耐受性。 7.结论ISO / FDIS21360-2:2012中有几处更正。首先,pa = phi,H2O100pS(T1)公式是错误的。在DIN 28426-1:1983中对水蒸气分压的描述中,指出水在20℃和相对湿度为58%时的水分压为13.33mbar。根据以上数据,上述公式不正确。应将其校正为pa = phi,H2OpS(T1)。根据我们的习惯性写作,它应该是pa = phi,pS(phi,以%表示)。硒cond,在表1中排气温度校正系数Wcr,p0 / p1应修改为α,p0 / p1,因为从能量公式(2)可以看出,在计算排气温度校正系数Wcr时,它是不一致的。三,ISO21360-2:2012,排气压力p2与大气压力之间的压差ldquo,应为±1kPa,是错误的,压差直接反映排气管阻力的大小,因此应修改为“ldquo”。应小于1千帕。为了测量水汽耐受性,我们刚刚做了一些工作并进行了一些探索。凭借一些经验,我们将与关心这项工作的同事一起学习和讨论。