罗茨泵机组前装冷凝器的几种形式优劣比较

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)真空技术网整理 作者:剑气书生

  为了尽量使罗茨泵机组的体积小些,可设法使待抽的蒸汽在进入罗茨泵机组之前冷凝,这样剩下来的就是非可凝性气体和微量残余蒸汽。气体降温后在相同压力下体积也减小。所以冷凝后所需抽气量减小,相应地罗茨泵机组也可以选得小一些。

  采用哪种方式较经济?应视其具体情况而定,举例说明如下:

  冷凝蒸汽有两种方式:一种是安装一台冷却装置,另一种是在机组的高压级中装一台冷凝器,以便能用普通的水冷却。

  其系统需要每小时抽除50kg的水蒸汽量,在吸入压力为1Torr时的容积流量为50000m3/h。

  1)要抽吸上述的水蒸汽量,需要三个罗茨泵串联,并用一台水环泵作前级组成的机组,该机组的总功率90kW。

  2)为了使蒸汽在到达真空泵之前冷凝,就要在位于A处装一个冷凝器和一个功率为30000kcal/h的冷却装置,如图4所示。在1Torr的吸入压力下,水蒸汽的冷凝温度均为-19℃,为了能保证连续工作,应取冷凝装置的冷凝温度为-25℃,且并联安装2台冷凝器。根据非冷凝气体的组成部分计算得,真空泵的抽气量就可以降低到1000~2000m3/h,总机组(包括冷凝器的消耗功率)的功率同样是90kW。

罗茨泵机组前装冷凝器的几种形式

  3)先用罗茨泵抽出水蒸汽,并在45Torr压力下进行冷凝,该压力下有的冷凝温度约为36℃,于是可使冷凝器的冷凝温度保持在30~35℃之间,可用普通冷却水冷却。冷凝器设在B处。这时总功率的消耗为75kW左右。

  通过上述三组方式的比较可知,第三种方案最好,可减少15kW的动力消耗。

  综上所述,水蒸汽冷却后只剩下非可凝性气体。在压力很低时,水蒸汽的比容相当大,这些可凝性蒸汽冷凝后,泵所需要的抽气量显然就大为降低了。另外,不论蒸汽是否冷凝,在同样压力下只要气体温度降低,其容积流量就会减少。例如化工流程中200~300℃温度的气体并不少见。若从300℃冷却到50℃之后,干燥空气的容积减少45%左右,这样就可以选择较小容量的抽气真空泵机组装置。

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