水环真空泵因其结构紧凑、操作简单、对环境适应性强而在实际生产中得到最广泛的应用。然而,水环真空泵的故障问题限制了其在实际生产和使用中的有效使用。因此,对水环真空泵常见故障进行深入研究和分析是非常必要的。
1.水环真空泵的工作原理
虽然不同类型的凯发k8娱乐-k8凯发具有不同的结构,但它们的基本原理基本相同。水环最典型的真空泵类型是单级单作用水环真空泵,具有轴向吸入和排出。单级单作用水环真空泵的结构包括进气口、出气口、泵盖、泵壳、叶轮、挡板、电机等。真空泵工作时水环,电机带动叶轮旋转,使工作室内的水在离心力的作用下形成水环。如果水环合适,成型的水环正好与上侧的轮毂相切,并且正好与下侧的叶轮顶端接触。此时水环,在内表面、轮毂和叶片之间将形成不同尺寸的新月形空间,并且没有连通。当电机带动叶轮旋转时,图中右侧月牙形空间的体积将由小到大,从而降低压力。当与吸气孔连通时,气体将被吸入。然而,当它的体积从大变小时,气体将被压缩,压力将增加。当气体被压缩到一定程度时,它将与排气孔连通,气体将被排出。由于补充水可以连续引入,水环可以基本上保持恒温状态,并且还可以吸收压缩气体产生的热量,所以该过程也可以近似视为等温过程。
水环真空泵运行时的能量传递过程如下:在吸入侧,叶轮将能量传递给水,增加其动能并形成水环,然后水环动能转化为压力能转化并转化为气体,从而实现压缩和排气的过程。水环真空泵的工作原理实际上与其他容积式泵非常相似,只是水环真空泵的能量传递介质是水环。由于饱和蒸汽压的限制,当真空泵使用水作为工作流体时,极限压力只能达到2000
~
4000帕。另外,水环真空泵效率低也是水环真空泵最常见的缺陷,一般效率约为35%。然而,水环真空泵具有结构简单、占地面积小、等温压缩和维修方便等优点,因此在各行业得到了广泛的应用。
2.水环真空泵常见故障及处理
2.1进气和出气管道积水
运行中,水环真空泵与蒸汽冷凝器连接,由于水汽分离设备的工作漏洞,管道可能产生水汽积聚流。水环真空泵停止运行后,水蒸气将逐渐冷凝并最终变成积水。一次产生的累积水可能较少,但多次之后,累积水将增加并最终流回真空泵,导致瞬时电压过高和电机燃烧。进气和出气管道积水的维护和处理:首先,在日常工作中,应定期检查水环真空泵,特别注意进气和出气管道有无积水,以便及时清理少量积水。为防止此类故障再次发生,应对水环真空泵的水气分离器进行改造和完善,如采用耐磨性和耐腐蚀性更高的优质钢材,或加大水气分离器的管径,为水气分离提供更多空间,以减少水汽积聚,消除和防止积水故障。
2.2电机异常启动或过热
首先,马达启动异常。“异常”是指噪音过大或启动失败,这可能是由于泵内(叶轮阻力分配板内)有异物、电机供电电压低和电机不相等造成的。在此基础上,检查电机的接线,以避免相位故障或电源故障等问题。如果真空泵长时间不运转,除了对开口盖进行除锈外,还应在里面加入除锈剂。必要时,还应打开端盖,检查其中是否有杂物,并调整分配板与叶轮之间的距离。其次,电机过热。有三个原因。一是真空泵的供水量过大,导致电机负载过大。第二,电机缺相。第三,通风口被堵住了。有鉴于此,请仔细检查真空泵的排气容积。如果涉及的水量较大,应适当调整(减少)供水阀;电工应全面检查电机,避免缺相。仔细检查通风孔。如果有任何问题如堵塞,疏通它。
2.3缺乏真空
水环真空泵系统真空不足有几个主要原因:
(1)
水环工作不稳定。如果进水管结垢,进口电磁阀堵塞,泵的工作水供应将不足,从而使水环不稳定。此时,由于偏离设计工作条件,泵的输出将不可避免地下降,这将导致系统真空下降。响应方法是清除进水管中的污垢,并保持入口电磁阀通畅。
(2)入口止回阀失效。当阀板因结垢、腐蚀或堵塞而无法吸起时,会出现空气错流现象,即空气会从备用泵的入口被吸入工作泵,从而增加泵的功耗,降低系统的真空度。对策是清除阀板的结垢或更换新的。
(3)密封不良。在轴端密封不良或密封失效的情况下,如果外部空气被吸入水环真空泵,系统的真空度会下降,泵的两个进气管的温度会不同。应对措施是检查轴端,确保密封紧密。有时密封水的泄漏会太大。如果判断错误是由于填料压缩力不足造成的,填料的进一步压缩将导致摩擦力增加和轴功率进一步增加。此时,真正的原因可能是工作水量太大,所以压紧填料不能盲目。
2.4真空泵的气蚀
在凯发k8娱乐-k8凯发运行过程中,最常见的故障是叶轮转子的损坏,这主要是由于叶片表面存在许多麻点和孔洞。在严重情况下,会发生叶片断裂,导致设备非计划停机,影响生产的正常运行。叶轮叶片这些故障的主要原因是气蚀。气蚀的主要原因是真空泵运行过程中,负压区和正压区之间有交替变化,这是由其结构和工作原理决定的。因此,为了减少甚至避免空化的危害,有必要对其结构进行改进。此外,可根据其工作原理采取一些措施。为了防止水环真空泵在气蚀状态下工作,可以采取两种措施:一是改进管道设备,如增加空气喷射器和气蚀保护管等。二是根据空化的产生原理采取相应的改进措施,如降低工作流体的温度、更换工作流体和选择合适的类型。
2.5阀板破裂
水环阀板安装在真空泵的两个排气口分配器的旁边。其功能是消除真空泵运行过程中可能出现的过压缩或欠压缩,并防止泵的功耗增加和效率降低。阀板可以沿着分配器和挡板之间的轴向小距离移动。当泵内压缩气体的压力小于泵出口处的压力时,阀板向叶轮移动并紧贴分配器,以防止空气在泵出口处形成小空腔进入,并确保气体继续被压缩;当压缩气体的压力大于泵出口压力时,气体通过排气口冲刷阀板,使阀板的上部以一定角度摆动,以利于气体的顺利排出。通过这种方式,阀板的下部通常紧密地连接到分配器上,而上部以一定角度展开并扭曲成“s”形。长期扭曲导致应力集中在阀板的中部,导致疲劳损坏和中部断裂。阀板破裂后,将出现以下影响:
(1)轴承过热。当阀板破裂时,叶轮两侧的压力将不平衡,转子将产生轴向力,这将增加滚珠轴承的负荷。长期运行会导致轴承温度升高。两个阀板断裂时,断裂位置不完全相同,叶轮两侧的压力也略有不平衡,轴向力比一个阀板断裂时减小,轴承温度降低,但仍较高。
(2)当轴功率上升时,阀板无法按照正确的状态实现分配器的适当覆盖,部分废气将再次回流到工作室,反复压缩和排放,造成能量损失,增加电机负载。
(3)真空度下降。当两侧的阀板破裂时,系统真空将急剧下降。阀板损坏后,必须及时更换。如果一个阀板损坏后不及时更换,另一个阀板的使用寿命将大大缩短,并且在短时间内就会发生断裂。
在实际生产中,为了减少各种故障对生产的影响,除采取上述各种措施外,还应加强在线检查,并采取相应措施及时处理问题。泵停止运行后,应及时清理泵体内的工作流体,防止泵体结垢影响泵的性能和后续使用。