Газобалластные вакуум-насосы
Применение вращательных масляных насосов для таких процессов, как вакуумная сушка, дистилляция и многие другие, очень затруднено в связи с необходимостью откачки конденсируемых паров.
Конденсат, образующийся при сжатии откачиваемого пара, осаждается в камере насоса, попадает в масло и резко усугубляет его характеристики.
Попадая совместно с маслом в рабочую камеру, конденсат, владеющий высочайшей упругостью пара, испаряется и резко наращивает величину остаточного давления, достигаемого насосом. Более нередко приходится откачивать водяные пары; вода же, попадая в масло, образует эмульсию, растворяет и активирует кислоты, находящиеся в масле.
Взаимодействуя с железом, вода образует гидрат окиси железа, который с кислотами образует нерастворимые стальные мыла — сильные катализаторы процесса окисления масла. Все это приводит к повышению остаточного давления, осмолению масла и выходу насоса из строя.
Необходимо подчеркнуть, что скопление конденсата в неких случаях происходит так стремительно, что подмена масла становится нужной через каждые 6-8 ч работы. При всем этом для восстановления начальных черт насоса часто приходится пару раз попорядку помыть рабочую камеру маслом.
Для предотвращения ухудшения черт вращательных масляных насосов при откачке конденсируемых паров имеются два метода:
1) удаление конденсата из насоса;
2) предотвращение конденсации паров в насосе.
Удаление конденсата из насоса может выполняться совместно с маслом либо же конденсат отделяется от масла конкретно в насосе.
В первом случае из объема над выхлопным клапаном безпрерывно убирают некое количество грязного конденсатом масла, а взамен со стороны всасывания добавляют свежее масло в таком же количестве. Недочетом того способа будет то, что воздух, находящийся в безпрерывно подаваемом свежайшем масле, наращивает остаточное давление насоса.
Во 2-м случае конденсат испаряется при нагреве масла, находящегося над выхлопным клапаном. При этом отделение конденсата существенно ускоряется при продувке нагретого масла воздухом. Рабочая температура масла составляет 80° С.
Более прибыльным и комфортным методом предотвращения конденсации паров является напуск определенного количества неконденсируемого (балластного) газа в камеру насоса в добавление к находящейся там консистенции после отделения ее от откачиваемого объема. Мало нужное при всем этом количество балластного газа определяется из условия, чтоб к моменту выхлопа парциальное давление конденсируемых паров не достигнуло давления их насыщения при температуре насоса.
В качестве балластного газа употребляется обычно атмосферный воздух. Его собственная влажность обычно невелика и фактически не сказывается на свойствах газобалластных насосов. Очень принципиально, чтоб при напуске балластного газа не происходило значимого роста остаточного давления, достигаемого насосом. Потому напуск балластного газа в камеру насоса осуществляется через отверстие в крышке камеры. Величина отверстия в крышке камеры должна быть довольно большой, чтоб иметь возможность напуска, нужного для полного предотвращения конденсации количества балластного газа.
При работе газобалластного насоса обычно встречается необходимость дозы балластного газа, потому напуск балластного газа делается через вентиль-дозатор. Газобалластные насосы изготовляются на базе имеющихся конструкций, так как установка газобалластного устройства просит очень малозначительных конфигураций отдельных деталей (в главном крышек). На базе вращательных масляных насосов ВН-461М, ВН-1 и ВН-2 сделаны газобалластные насосы марок ВН-461МГ, ВН-1Г и ВН-2Г.
Эксплуатация вращательных масляных вакуум-насосов.
Наибольшее применение в хим индустрии находят пластинчато-роторные насосы ВН-494, пластинчато-статорные насосы ВН-461М и РВН-20 и золотниковые насосы ВН-1, ВН-2, ВН-4 и ВН-6. Достоинством вращательных масляных насосов является их легкое сервис, возможность резвого приведения в действие и сравнимо большая скорость откачки.
Огромное воздействие на работу насосов (крепкость и конечный вакуум) оказывает выбор материалов, употребляемых для производства различных частей насосов. В главном используются особые сорта сталей с большой прочностью, малой пористостью и устойчивостью против коррозии.
Статор и ротор должны быть сделаны из очень твердого металла, а пластинки для уменьшения износа поверхности цилиндра должны быть более мягенькими. Место касания ротора и статора пригнано с точностью до сотых толикой мм.
И если масло густое, а насос прохладный, то 1-ые обороты требуют значимых усилий. Чтоб не перегружать электродвигатель, нужно пару раз повернуть ротор насоса вручную, а потом, когда масло станет наименее вязким, включить мотор.
При обычных критериях работы вращательные масляные насосы долгое время работают без ухудшения остаточного давления. Но томные условия работы (откачка паров, коррозионно действующих на детали, содержание жестких частиц в откачиваемом газе и т. п.) могут вывести насос из строя в течение очень недолговременного времени. При установке вращательных масляных насосов следует придерживаться последующих правил:
а) при установке вращательного масляного насоса нужно крепко закрепить его на надежном фундаменте, потому что вибрация плохо закрепленного работающего насоса может повести к его перемещениям и поломке вакуумного трубопровода. При этом нужно обеспечить удачный подход для наблюдения за работой насоса, смены масла и т. п.;
б) запуск насоса в работу осуществляется включением электродвигателя. За ранее нужно убедиться в корректности направления вращения шкива электродвигателя, зачем следует снять со шкива насоса приводной ремень и включить мотор. Если направление вращения шкива совпадает с направлением, обозначенным стрелкой на крышке насоса, то мотор включен верно;
в) для правильной эксплуатации насоса нужно поддерживать ту скорость вращения ротора, которая рекомендована для данного насоса заводом-изготовителем. Скорость вращения ротора вращательных масляных насосов зависимо от конструкции составляет 360- 540 об/мин. При большем числе оборотов достигается ускорение откачки насоса, но при всем этом происходит перегрев масла, сопровождаемый насыщенным газовыделением и уменьшением вязкости масла, а как следует, усугубляется предельный вакуум. Напротив, при работе насоса с наименьшим, чем обозначено в паспорте, числом оборотов можно получить наилучший предельный вакуум, но за счет утраты скорости откачки насоса;
г) чтоб избежать выброса масла из насоса, включение его следует создавать не сходу, а несколькими поочередными включениями электродвигателя на малый просвет времени, в течение которого ротор насоса сумел бы оборотиться менее чем на полуоборота;
д) мощность, потребляемая вращательными масляными насосами, находится в зависимости от рабочего давления. При р = 760 мм рт. ст. эта мощность невелика, потому что не происходит сжатия газа; когда давление миниатюризируется, мощность возрастает, добивается максимума при давлении 200-300 мм рт. ст., после этого снова миниатюризируется. Приближенно можно считать, что на каждые 10 л/сек скорости откачки расходуется мощность — 1,36/квт.
Масла для вращательных масляных вакуум-насосов.
Для неплохой работы вращательного масляного насоса решающее значение имеет качество заливаемого в насос масла. Потому к маслам для насосов предъявляют особые требования. Так как масло сначала служит для изолирования областей с разным давлением, оно должно владеть при рабочих температурах насосов 50-90° С достаточной вязкостью.
Но вязкость не должна быть очень высочайшей во избежание лишних издержек электроэнергии. Потому что полное остаточное давление насоса определяется давлением паров более летучих компонент, от масла требуется, чтоб оно не содержало легколетучих фракций. Чертой этого служит температура вспышки: чем меньше в масле легколетучих, тем выше температура вспышки масла.
Для вращательных масляных насосов используют масла с температурой вспышки не ниже 200° С. Не считая того, масло не должно содержать воды, водорастворимых кислот и щелочей и его характеристики не должны изменяться в процессе использования.
Для вращательных масляных насосов изготовляется особое вакуумное масло ВМ-4. Масло ВМ-4 (ГОСТ 7903-56) представляет собой машинное масло СУ, из которого в итоге вакуумной перегонки отогнаны 12-15% низкокипящих фракций.
Со временем работы насоса масло в нем равномерно меняет собственный состав за счет образования более летучих фракций и загрязнения масла сконденсировавшимися парами сторонних жидкостей. Потому зависимо от рабочей нагрузки насоса масло в нем нужно подменять свежайшим, незапятнанным и осушенным.