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水环真空泵的智能化节能控制
作者:管理员    发布于:2018-03-26 09:01:37    文字:【】【】【

  水环真空泵主要用于粗真空的形成过程。由于其具有等温压缩、对灰尘不敏感、吸入气体可以夹带液体或大量水蒸气等优点,在化工、石油、制药、造纸等领域得到广泛的应用。

  水环真空泵也可以采用其它液体作工作液,所以又称为液环真空泵,本文以水作为工作液进行叙述。

  水环真空泵在消耗电能的同时,还要消耗清水。长期以来,由于人们对水环真空泵产品的特性了解不多,往往忽视了对其节能、节水的考虑。本文根据水环真空泵在不同工况下的运行特点,介绍如何采用智能化控制的方式,使水环真空泵在经济的状态下运行,供大家。

  2水环泵的工作原理是水环真空泵的工作原理图,叶轮偏心地装于接近形的泵体内,当叶轮以一定的速度运转时,由于离心力的作用,将泵体内的水向周方向甩开,形成一个紧贴泵体内壁的水环。

  叶轮从A点转到B点时,两个叶片与轮毂、水环内表面包围成的‘气腔“逐渐增大,气体从被抽系统中吸入。当其由C点转到A点时,相应的气腔”容积由大变小,使原先吸入的气体受到压缩,当压力达到外界的压力时,气体被排出。

  水环真空泵在工作过程中,吸气口与被抽系统相连,对系统进行气体抽吸,形成真空。排出侧在排气的过程中还会带出工作水。要连续不断地向真空泵提供工作水。

  3吸入真空变化而质量流量恒定的节能控制在一些工况中,系统产生的气体质量流量是不变的,如果工艺要求在不同的运行时段要形成不同的真空,根据气体热力学状态方程式:!".如果将上述公的看作是质量流量(kg/min),"则为体积流速(m3/min)。在一般的工况下,气温也是固定的。当质量流量为固定值时,压力!越小,体积"值越大(的为气体常数)。

  例1:系统有30<的C2产生,气体的质量流量是8kg/min.系统需要工作在150~250mbr压力进行变换:根据上述方程式计算,选泵时,为了能使真空系统达到150mbar绝压,一般情况下只能按大体积流量30.5m3/min进行选型。如果不考虑干湿对比系数,可以选用型号2BE1252-0,880r/min.是2BE1252-0在不同转速不同吸入绝压下的性能曲线。A-B为8kg/h的C02在不同真空(压力)下的体积变化线。

  从可以看出。当在150mbr下,气体变化线A-B与880r/min的抽气性能曲线相交,系统刚好能建立在150mbr.当系统需要建立在250mbr,气体膨胀斜线与565r/min相交,也就是说,这时只要该泵在565r/min运行即可达到要求。

  为了实现真空点的变化,一般用户采用人工补气或回流的方法来调节真空,但泵仍然在880r/min下运行,白白浪费了真空泵的抽吸能力。

  如果采用如的控制方式,采用压力变送器、PLC与电机变频相结合。压力变送器的倍号传到变频控制柜中,根据不同时段对真空高低的不同需要,对控制柜中的PLC进行设定,即可实现对电机的变频控制。从中可看到,如果采用变频器,真空泵根据需要调到时,泵的轴功率由中的/点移到b点。真空泵可节电:4吸入真空恒走而质量流量变化的节能控制在一些工况中,生产工艺要求水环真空泵运行在某个恒走的真空点,而在不同的时间,系统产生的气体质量流量是变化的。

  例2:如果例1中的系统有308的C2产生,气体的质量流量在5~8kg/min变化,真空系统压力需要固走维持在150mb/r.根据气体状态方程,在150mb/r的压力下,系统产生如所示,采用压力变送器的倍号,通过PLC的设走,同样很容易对泵的转速进行变频控制。等压工作点变化线A-C如所示。当气体质量流量从8kg/min变到5kg/min时,真空泵的气量体积流量值由A点变到C点。轴功率由/点变到,点,5采用温度变送器与调节阀进行冷却水量的调节当水环真空泵抽吸有污染的气体时,水环真空泵生产厂家一般泵电机“的简单配套给用户。这种简单配置的产品,工作水只能一次性使用,排出的工作水不但污染环境,而且会造成水资源的浪费。如果采用所示的控制流程,配置温度变送器与智能调节阀,采用温度倍号控制调节阀的开度,可以达到节省冷却水的目的。

  如下两种情况可以引起冷却水量的变化:②冷却水的水温变化。

  在中,当温度变送器设走为水环泵允许的工作水温!2时,进入换热器前的温度是!1,液环泵的工作水内循环量为",这时,如果水的比热为,则换热器的换热量:真空泵的内循环工作水A是固走的,水环真空泵在运转时的产热量就是上述公的w,w是基本不变的。

  冷却水要带走的热量也就是真空泵的产热量w,如果冷却水进口温度为!吸热后在出口处的温度为!2.由于2是水环泵的允许值,为了节省冷却水用量,可根据系统的真空与水在不同温度下的饱和蒸气压进行设定。

  例:2允许值设定为38<.按内循环水在换热器前比换热后的温度高8<,-=换热器要带走水环真空泵产生的恒定热量,如果不采用所示的智能化温控制,绝大部份用户不管春夏秋冬,都按夏季所需的冷却水量进行供水。

  如果采用“温度变送器>流量调节阀”的智能化控制。冬天的冷却水量为夏季的5/14.即使不是冬、夏季的极端温度。全年节省的冷却水量也是相当可观的。从中也可以节省因提供冷却水而消耗的电能。

  6结束语在粗放型经济的发展阶段中,人们只注重设音的次投资,认为投资越低越好,往往忽视了设音投运后的能耗以及对环境造成的影响。水环真空泵产品应用越来越广泛,如果用户在产品选用过程中对上述问题有一定的认识,将会降低设音运行时对电、水的消耗量,为建设节能型经济作出贡献。

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