气镇装置的三个主要参量的计算

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  阅读本文时,建议先看下:气镇的结构与工作原理

1、防止泵内凝结液生成的最小气镇量

  假定:a、泵腔内气体是按等温压缩过程进行的;b、在排气瞬时,可凝性气体的分压力刚好达到泵温下的饱和蒸气压;c、被抽气体全部是可凝性蒸气;d、掺入气体为干燥气体蒸气分压为零。

  最小气镇速率B为:

最小气镇速率B

  Pυ——蒸气的吸入压力 Pa;

  Pαt——掺气压力(大气压力)Pa;

  PT2——排气压力 Pa;

  PST——泵温下的饱和蒸气压力 Pa;

  S1——泵的抽速 L/SI

  如果气镇速率用气镇量G表示,则有

气镇速率用气镇量G表示

2、最大允许的吸入水蒸气压力[Pυ]

  当气镇速率B为已知值时,相应地确定了一个最大允许的吸入水蒸气压力[Pυ]

最大允许的吸入水蒸气压力

  式中:PL1——吸入气体中永久性气体的分压力;

  PD——掺入气体中水蒸气分压力

  其余同(4-1)式。

  据(4-3)式分析可得出下面几种特例:

  A、掺入气体为永久性气体,PD =0,则有:

最大允许的吸入水蒸气压力

  B、吸入气体全部为水蒸气,PL1 = 0,而PD ≠ 0,则有:

最大允许的吸入水蒸气压力

  C、若PD = 0;PL1 = 0,则有

最大允许的吸入水蒸气压力

  D、若B = 0,即不掺入气体,则有

最大允许的吸入水蒸气压力

  说明在不掺气的情况下,泵本身也有一定抽除可凝性气体的能力。

  从以上公式分析可得出下述结论;

  A.当泵吸入的水蒸气压力P。增高时即水蒸气含量较多,此时所需掺入的气镇量应该相应增加。但气镇量不宜过大,过大容易产生串气,影响泵的性能。

  B.当掺入的气镇量为定值时,为提高最大允许的吸入蒸气压力[Pυ],可用下面几种办法:

  a、减少被抽气体在泵腔内的压缩比,即降低排气压力PT2

  b、适当提高泵的工作温度,即提高泵腔内水蒸气的饱和蒸气压力PST

  c、尽量控制吸入气体的温度,提高泵入口处永久性气体压力PL1。若吸入高温蒸气可先通过前置冷凝器使之预先冷却一部分,然后再进入泵内。

  d、减低气镇气体中可凝性蒸气压力PD,尽可能掺入干燥气体。

3、抽除水蒸气排出量GD

  对于水蒸气的抽除量,取决于泵吸入口蒸气分压力Pυ和吸入口的抽气速率S1

  当考虑泵入口状态,对尚未凝结的水蒸气的抽除量可由气体状态方程导出:

抽除水蒸气排出量GD

  式中 R——气体普适常数,R = 8314.3 Pa·L/mol·K ;

  m——分子量,水为18g/mol。

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