水环真空泵发热量的测定

32化工装备技术第37卷第1期2016年2月水环真空泵发热量的测定崔觉剑赵建明(杭州原正化学工程技术装备有限公司)摘要以2BV6110型水环真空泵为研究对象，探讨了以水环真空泵作压缩机时．不同进出口压力条件下水环真空泵的发热量。研究结果表明。不同的进出口压力对水环真空泵的发热量有不同的影响。-3泵进口压力为常压、出口压力为10kPa和30kPa时，泵的发热量都为泵总功率的23．27％；当泵进口压力为一7kPa、出口压力为30kPa时，泵的发热量为泵总功率的34．73％。关键词水环真空泵压缩机压力发热量换热器气体流量中图分类号TQ051．21DOI：10．16759~．cnki．issn．1007—7251．2016．02．010MeasurementofHeatProductivityofWater-ringVacuumPumpCuJuejianZhaoJianmingAbstract：Theheatproductivityofthe2BV6110water-ringvacuumpumpunderdifferentinletandoutletpressuresarediscussed．Theresultsshowthattheheatproductivityofthewater—ringvacuumpumpvarieswithdifferentinletandoutletpressures．Theheatproductivityaccountsfor23．27％ofthetotalpowerofthepumpwhentheinletpressureisatmosphereandtheoutletpressureis10kPaor30kPa．Otherwise，theheatproductivityaccountsfor34．73％ofthetotalpowerwhentheinletpressureis-7kPaandtheoutletpressureis30kPa．Keywords：Water-ringvacuumpump；Compressor；Pressure；Heatproductivity；Heatexchanger；Gasflow0前言水环真空泵，因其具有结构简单、使用维修方便、无摩擦面、气体等温压缩以及适合抽吸输送、压缩易燃易爆气体等特点，而得到广泛的应用[1]。水环真空泵工作时．工作介质接受来自叶轮的机械能，并将其转换为自身的动能。然后液体动能再转换为液体的压力能，并对气体进行压缩做功，从而将液体能量转换为气体的能量囝。气体在压缩过程中会产生压缩热．因此工作介质的温度会慢慢升高而汽化，真空泵因抽吸自身工作介质汽化产生的气体，挤占了真空泵抽气量，造成真空泵运行效率下降，甚至无法满足工艺要求pI⋯。同时，工作介质汽化会造成水环真空泵叶轮气蚀，长时间运行后造成设备损坏。考虑到上述问题，水环真空泵在实际使用时，需要对工作介质进行冷却，以降低工作介质的饱和蒸气压．提高水环真空泵的工作效率。一般的水环真空泵工作介质采用水，水环真空泵排出的水进人大的循环水池或直接排走。这种供水及排水方式连续方便，使用简单，在实际应用中被较多地采用。由于水环真空泵的发热量通过排走的水而直接移走了．因此不用单独设计换热系统，也不需要计算水环真空泵工作时的发热量。崔觉剑，男，1981年生，硕士，工程师。杭州市，310014。2016年2月崔觉剑等：水环真空泵发热量的测定33目前．水环真空泵已越来越多地应用于输送有机溶剂和有毒的物质。随着环保意识的增强、清洁生产的推行和降低成本等要求的提高，工作液直排的方式被逐渐淘汰与禁止．水环真空泵必须采用闭路循环系统。这样，泵工作时的发热量就需要设置单独的换热器来移走。换热器设计时需要采用真空泵工作时的发热量数据。目前，真空泵工作时的发热量数据鲜有报道，换热器的设计大都依靠经验进行．存在较大的误差。针对以上问题，本文对某公司的水环真空泵装置在正式投入运行前进行了不同工况下的发热量测定，并对水环真空泵的可传热量进行了核算。这对正式投产运行时设备的正常使用具有重要的意义。1实验1．1水环真空泵原理水环真空泵结构如图1所示。当叶轮旋转时，工作介质被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，工作介质形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。液环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，液环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在液环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与液环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0o为起点，那么叶轮在旋转前180o时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸人。当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被