罗茨真空机组节电技术的推广运用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)南京红太阳股份有限公司能源计量科 作者:甘鼎峰

  在节能减排中,积极选用节能新产品替代原高耗能设备。罗茨真空机组可以通过选择性地启闭2台串联真空泵的电动机,自由控制系统真空度的大小。简要介绍了罗茨真空机组运行时的节电原理,并将其与SZ单级水环式真空泵进行了经济效益比较,公司采用罗茨真空机组全年可节约用电43万kWh。

1、概况

  真空泵在化工生产中是一种常见的设备,它主要通过对容器进行抽气,以获得和维持真空,真空泵和其它相关设备组成真空系统,在化工生产中主要用来进行工艺控制或把密闭管道中的物料由一个地方输送到另一个地方。目前用得较多的真空泵主要有W型卧式往复真空泵水环式真空泵,在使用过程中,上述真空泵存在一定的缺陷。因为在化工工艺控制过程中,对真空度的要求往往是随着反应的进行而逐渐从低至高,而上述真空泵所配的电动机总是以额定功率工作的,如果刚开始反应就给予被抽系统较高的抽气速率,一方面会造成反应系统中的有机溶剂大量损失,另一方面造成操作难以控制,经常出现“冲料现象”。如果在反应初始阶段欲获得较低的真空度,常常通过将真空缓冲缸上的放空阀门开启一定角度来解决,因此生产现场因真空泵大量吸入空气而噪声很大,同时电动机功率没得到充分利用造成电能浪费。针对上述现象,公司积极与节能设备生产厂家联系,选用了罗茨真空机组替代上述真空泵,运行一段时间以来,较好地解决了W型卧式往复真空泵和水环式真空泵存在的缺陷,并且节电效果明显。

2、改造原理

  W型卧式往复真空泵和水环式真空泵都只配备了一台电动机,真空泵运行时电动机都以额定功率工作,抽气速率不能改变,而罗茨真空机组和上述真空泵的最大不同之处在于它由一台前级真空泵和一台罗茨真空泵串联而成,只有当被抽系统中的压力被抽到罗茨真空泵允许入口压力时,罗茨泵才开始工作,两者组成机组对系统进行抽气,通过机组上的压力控制元件可实现罗茨泵的自动启闭。工艺上如果开始对真空度要求不高,可通过仪表设定只让前级泵运行,维持相对较低的抽气速率获得所要的真空度。由于罗茨真空机组有2台电动机,前级泵运行时电机功率小于机组的总额定功率,因此根据要求合理启闭罗茨真空泵可达到节电的效果。罗茨真空机组装置图如图1所示。

罗茨真空机组装置

图1 JZJWLW70-50型罗茨真空机组装置

3、改造前后经济效益比较

  公司2007年共有SZ单级水环式真空泵200台,型号为2BV6-111,所配电动机功率为5.5 kW,经计量真空泵平均消耗的电功率为900 kW。2008年将SZ单级水环式真空泵改造更换成JZJWLW70-50型罗茨真空机组,其前级泵为无油立式真空泵,型号为WLW-50C,所配电动机功率为4 kW,罗茨真空泵型号为ZJ-70Z,所配电动机功率为2.2 kW。经计量,在保持同样产能的条件下,罗茨真空机组平均消耗的电功率为720 kW,全年可节约用电43万kWh,节电率达22.7%,并且由于采用罗茨真空机组,全年可提高溶剂回收利用率3.5%,减少有机溶剂损耗72 t,节约费用35万余元。2种真空设备运行效益如表1所示。

表1 采用节电新设备所产生的经济效益

采用节电新设备所产生的经济效益

  公司通过将SZ单级水环式真空泵改造更换成罗茨真空机组,运行一年多来与传统的真空泵相比较,该装置具有以下优点:

  ①极限真空度高(4.5~15mmHg)。

  ②振动小,噪声低。

  ③气阀轴向装置,使用寿命长。

  ④节电(22.7%)、节水(50%)。

  ⑤外形简洁美观,操作维修方便。

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