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真空泵常见问题及真空泵维护方法

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   真空泵的好坏决定于其机械结构和油的质量,使用真空泵时必须把它保护好。如果蒸馏挥发性较大的有机溶剂时,有机溶剂会被油吸收结果增加了蒸气压,从而降低了抽空效能,如果是酸性气体,那就会腐蚀油泵,如果是水蒸气就会使油成乳浊液而抽坏真空泵。
  
  因此使用真空泵时必须注意下列几点:
  
  在蒸馏系统和真空泵之间,必须装有吸收装置。
  
  蒸馏前必须用水泵彻底抽去系统中有机溶剂的蒸气。
  
  如能用水泵抽气的,则尽量用水泵,如蒸馏物质中含有挥发性物质,可先用水泵减压抽降,然后改用油泵。
  
  减压系统必须保持密不漏气,所有的橡皮塞的大小和孔道要合适,橡皮管要用真空用的橡皮管。磨口玻璃涂上真空油脂。
  
  根据使用的范围和抽气效能可将真空泵分为三类:
  
  (1)一般水泵,压强可达到1.333~100kPa(10~760mmHg)为"粗"真空。
  
  (2)油泵,压强可达0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)为"次高"真空。
  
  (3)扩散泵,压强可达0.133Pa以下,(10-3mmHg)为"高"真空。
  
  若要较低的压力,那就要用到油泵了,好的油泵能抽到133.3Pa(1mmHg)以下。
  
  在有机化学实验室里常用的减压泵有水泵和真空泵两种,若不要求很低的压力时,可用水泵,如果水泵的构造好且水压又高,抽空效率可达1067~3333Pa(8~25mmHg)。水泵所能抽到的最低压力理论上相当于当时水温下的水蒸气压力。例如,水温25℃、20℃、10℃时,水蒸气的压力分别为3192、2394、1197Pa(8-25mmHg)。用水泵抽气时,应在水泵前装上安全瓶,以防水压下降,水流倒吸;停止抽气前,应先放气,然后关水泵。
  
  润滑油
  
  在真空泵中真空泵油不仅作为获得真空的介质,还对机械摩擦点起润滑、冷却和密封作用。
  
  这是真空泵油的最重要的性能,由于真空泵要求真空度很高,一般用石蜡基窄馏分润滑油,对于扩散真空泵,还可使用蒸气压很低的硅油或其他合成油。
  
  真空泵腔内容积不断变化而形成排气作用,要求润滑油应具有合适的粘度和粘温特性。
  
  真空泵不断向高速度发展,由于滑片和泵体的高速摩擦使油温升高,油品很容易氧化分解,尤其扩散泵往往处于很高的温度环境下工作,使系统内蒸气压升高,真空度降低,因此要求真空泵油具有良好的热氧化安定性。
  
  真空泵吸入的如果是腐蚀性气体,会与油发生化学反应,腐蚀泵内零件;吸入空气中往往含有水汽冷凝水,引起真空泵油的乳化并使金属腐蚀,所以要求具有良好的抗腐蚀和抗乳化性。
  
  主要要求真空泵中不携带轻质组分,以免影响油品的饱和蒸气压。
  
  极限压力是真空泵油重要的使用性能指标以了解在最低真空极限压力下真空泵的极限压力。
  
  电机温度高
  
  某公司的300MW机组,每台机组配备2台机械真空泵,其中1台运行,1台备用。真空泵用于机组启动时抽真空,正常运行时用于抽出凝汽器中未凝结的气体。该泵配备电机160kW,转速590r/min,额定电流330A,电压380V,B级绝缘,正常运行时电流220~230A。每年夏季,电机温度都会超限,被迫加装临时冷却风机,但收效不大。电机长期高温运行会造成绝缘老化,缩短其使用寿命。对真空泵电机温度高的原因分析如下。
  
  原因分析
  
  (1)电机功率大,工作电流大,发热量大。
  
  (2)风扇转速低,风压,风量小。
  
  (3)风扇叶片数较少,产生的风量小。
  
  (4)电动机附有灰尘、油污,降低了散热能力。
  
  (5)真空泵电机所在母线电压为380V,由于电缆压降及负荷分配不均,电机实际所加电压只有365V,电压偏低造成运行电流大。
  
  对策
  
  电机功率、转速是和真空泵相匹配的,不能更改。风扇安装于电机主轴上,电机转速决定了风扇转速,也不可更换。增加风扇叶片数量虽能起到一定作用,但叶片数量增加后,动平衡不容易找,如找正不好,会引起电机振动增加。
  
  (1)将原风扇罩加长40cm,在里面加装一个与风扇罩同直径轴流风机,轴流风机电机功率850W,转速1489r/min,电压380V。原风扇继续保留。轴流风机另设一路电源控制,轴流风机与主电机不设连锁。真空泵启动后及时启动轴流风机运行,真空泵停运后30min停运轴流风机,以使主电机得到充分冷却;
  
  (2)定期清除电机上灰尘,保持电机散热片清洁,增加其散热能力;
  
  (3)将真空泵所在母线电压调整为400V。
  
  效果
  
  (1)由于轴流风机转速高,风压风量大,冷却效果大大增强,在相同的环境温度、负荷电流下,主电机温度下降了12℃。夏季主电机温度未再超限。
  
  (2)轴流风机可人为控制,主电机停运后,轴流风机仍可运行,可以使主电机得到充分冷却。
  
  (3)尽量使2段母线负荷分配平衡,以防某段母线因负荷过重造成电压下降过多。
  
  (4)电压调整后,真空泵运行电流降为210A,发热量相对减小。
  
  (5)减缓了主电机的绝缘老化速度,延长了其使用寿命。
  
  泵轴轴承位磨损
  
  真空泵传动部位磨损是普遍存在的问题,其中包括轴承位、轴承座、轴承室、键槽及螺纹等部位,传统方法以补焊和刷镀喷涂为主,但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法完全消除,易造成材质损伤,导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制,容易剥落,且以上两种方法都是用金属修复金属,无法改变“硬对硬”的配合关系,在各力综合作用下,仍会造成再次磨损。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法,而应用较多的有美国美嘉华技术体系,其具有超强的粘着力,优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复,可免拆卸,免机加工。既无补焊热应力影响,修复厚度也不受限制,同时产品所具有的金属材料不具备的退让性,可吸收设备的冲击震动,避免再次磨损的可能,并大大延长设备部件的使用寿命,为企业节省大量的停机时间,创造巨大的经济价值。
  
  腐蚀
  
  真空泵腐蚀的形态可分为全面(均匀)腐蚀和局部腐蚀两大类,前者较均匀的发生在真空泵全部表面,后者只是发生在局部,如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。采用高分子复合材料对真空泵实施表面有机涂层防腐,其具有良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能,与传统的压力容器焊接修补相比,具有施工简便、成本低、安全性能,修复效果好的特点。
  
  壳体裂纹破裂
  
  真空泵因铸造、加工缺陷,内应力及超负荷运行等原因经常导致部件出现裂纹或断裂现象。常规的修复方法是采用焊接,但有的零件材质是铸铁、铝合金、钛合金,难以做焊接处理。还有一些易于发生爆炸的危险场合,更不易采用焊接修复方法。美嘉华技术是一种“冷焊”技术,可以避免热应力变形,同时材料良好的附着力和抗压、抗腐蚀等综合性能,可以最大限度地满足各种设备部件的使用要求,从而在最低成本的投入下有效保证生产。安全、方便、可靠。
  
  冒烟和喷油
  
  1.冒烟,如果是泵刚刚开始运转有冒烟的现象,属于正常,如果长时间在冒烟就是不正常了。解决之道:冒烟说明泵的进气口外,包括管道、阀门、容器有修理的情况。检漏以后处理了,冒烟会结束。涡街流量计
  
  2.喷油,说明进气口外有大量的漏点,甚至是进气口暴露大气。解决之道:封住泵的进气口使泵运转,如果不喷油的话,说明有漏点;排气阀片损坏,检查排气阀片是否损坏,更换坏的排气阀。
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