一文帶你全面了解螺桿真空泵
一、螺桿真空泵的工作原理??

螺桿泵的工作循環(huán)可分為吸氣、壓縮和排氣三個過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán),現(xiàn)以其中的一對齒來說明。

1. 吸氣過程
下圖示出螺桿泵的吸氣過程,所研究的一對齒用箭頭標(biāo)出。在圖中,陽轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn),陰轉(zhuǎn)子按順時針方向旋轉(zhuǎn)。圖中的轉(zhuǎn)子端面是吸氣端面。

圖a示出吸氣過程即將開始時的轉(zhuǎn)子位置。在這一時刻,這一對齒前端的型線完全嚙合,且即將與吸氣口連接。
隨著轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動,由于齒的一端逐漸脫離嚙合而形成了齒間容積,這個齒間容積的擴(kuò)大,在其內(nèi)部形成了一定的真空,而此齒間容積又僅與吸氣口連通,因此氣體便在壓差作用下流入其中,如圖b中陰影部分所示。
在隨后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中,陽轉(zhuǎn)子齒不斷從陰轉(zhuǎn)子齒的齒槽中脫離出來,齒間容積不斷擴(kuò)大,并與吸氣孔口保持連通。
吸氣過程結(jié)束時的轉(zhuǎn)子位置如圖c所示,其最顯著的特點(diǎn)是齒間容積達(dá)到最大值。
隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),所研究的齒間容積不會再增加。齒間容積在此位置與吸氣孔口斷開,吸氣過程結(jié)束。
2.壓縮過程
下圖示出螺桿泵的壓縮過程。圖中的轉(zhuǎn)子端面是排氣端面。在這里,陽轉(zhuǎn)子沿順時針方向旋轉(zhuǎn),陰轉(zhuǎn)子沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。

圖a示出螺桿泵壓縮過程即將開始時的轉(zhuǎn)子位置。此時氣體被轉(zhuǎn)子齒和機(jī)殼包圍在一個封閉的空間中,齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合就要開始減小。?
隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而不斷減小。
被密封在齒間容積中的氣體被占據(jù)體積也隨之減小,導(dǎo)致壓力升高,從而實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過程,如圖b所示。
壓縮過程可一直持續(xù)到齒間容積即將與排氣孔口連通之前。如圖c所示。
3.排氣過程
下圖示出螺桿泵的排氣過程。齒間容積與排氣孔口連通后,即開始排氣過程。
隨著齒間容積的不斷縮小,具有排氣壓力的氣體逐漸通過排氣孔口被排出,如圖a

所示。這個過程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合,如圖b所示。
此時,齒間容積內(nèi)的氣體通過排氣孔口被完全排出,封閉的齒間容積的體積變?yōu)榱恪?/p>
二、干式螺桿真空泵的特點(diǎn)
(一)由于采用變螺距結(jié)構(gòu),比等螺距螺桿可節(jié)省30%的能耗,排氣溫度較低;
(二)被抽氣體在泵腔內(nèi)路程短并迅速排出;
(三)被抽氣體在泵腔內(nèi)很少受到攪動;
(四)微小顆粒不易堆積;
(五)可以夾帶液體、可凝物和微小顆粒;
(六)低振動和低噪聲;
(七)泵腔內(nèi)的剩余物容易被清除;

三、使用注意事項(xiàng)
(一)螺桿真空泵背壓
螺桿真空泵通常的排氣壓力是大氣壓,在配用電機(jī)功率不變的情況下最大允許背壓到0.3barg。如果螺桿真空泵在高背壓下運(yùn)行,會造成抽速下降、極限真空變差、排氣溫度過高等問題。
(二)進(jìn)氣溫度
螺桿真空泵進(jìn)氣溫度15℃~60℃,在此次溫度范圍內(nèi)泵可以連續(xù)長期工作;進(jìn)氣溫度超出此范圍則需采取必要措施。
(三)冷卻水溫度
冷卻水最高的允許溫度為32℃,必須適當(dāng)加大冷卻水流量。
(四)處理液體和固體的能力
螺桿真空泵的被抽氣體可以夾帶一定量的液體和微小顆粒。

四、干式螺桿真空泵的操作方法
1.開機(jī)前的檢查與準(zhǔn)備
①檢查真空泵各個部件是否齊全;
②在不同油位視鏡處檢查油位,確認(rèn)油位在油位視鏡中線偏上約3mm處;
③檢查確認(rèn)真空機(jī)組各個閥門的狀態(tài);
a、工藝入口閥關(guān)閉
b、入口過濾器排污閥關(guān)閉?
c、出口管線暢通,出口管排污閥打開
d、冷卻水入口管線和出口管線閥門打開
e、氮?dú)饩€閥門打開,吹掃氣壓力為0.5bar,氮封氣壓力為3bar,吹掃閥關(guān)閉
2.干式螺桿真空泵的開機(jī)操作步驟
a、現(xiàn)場與中控聯(lián)系,確認(rèn)可以啟動,通過現(xiàn)場操作柱啟動按鈕啟動真空泵;
b、關(guān)閉出口管排污閥;
c、檢查或調(diào)節(jié)氮封氣流量,確認(rèn)流量在2.5——3L/min;
d、打開吹掃閥,確認(rèn)流量計(jì)流量調(diào)至最大,吹掃5——10分鐘后,關(guān)閉吹掃閥;
e、打開工藝入口閥,切入系統(tǒng);
f、真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,注意觀察機(jī)體溫度,可通過溫度調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水量來控制溫度(溫度調(diào)節(jié)閥位于0刻度時水量最大,位于5刻度時水量最?。?,要求溫度盡量控制在50——75℃,確保不超過80℃。
3.螺桿真空泵的停機(jī)操作步驟
a、關(guān)閉工藝入口閥,切出系統(tǒng);
b、打開吹掃閥,吹掃20——40分鐘后,關(guān)閉吹掃閥;
c、通過現(xiàn)場操作柱停止按鈕停機(jī);
e、關(guān)閉氮?dú)忾y門;
f、關(guān)閉冷卻水閥門;如冬季長期不用,需排凈機(jī)體及管線內(nèi)的冷卻水以防凍;
g、打開出口管排污閥和入口過濾器排污閥,檢查是否有冷凝液。
五、干式螺桿真空泵常見故障及處理方法

六、干式螺桿真空泵安裝注意事項(xiàng)
1)螺桿泵在初次啟動前,應(yīng)對集泥池、進(jìn)泥管線等進(jìn)行清理,以防止在施工落下的石塊、水泥塊及其他金屬物品進(jìn)入破碎機(jī)或泵內(nèi)。
平時啟啟動前應(yīng)打開進(jìn)出口閥門并確認(rèn)管道通暢后方可動作,對正在運(yùn)轉(zhuǎn)的泵在巡視中應(yīng)主要注意其螺栓是否有松動、機(jī)泵及管線的振動是否超標(biāo)、填料部位滴水中否在正常范圍、軸承及減速機(jī)溫度是否過高、各運(yùn)轉(zhuǎn)部位是否有異常聲響。
2)作為螺桿泵,它所輸送的介質(zhì)在泵中還起對轉(zhuǎn)子的冷卻及潤滑作用,因此是不允許空轉(zhuǎn)的,否則會因磨擦和發(fā)熱損壞定子及轉(zhuǎn)子。
在泵初次使用之前應(yīng)向泵的吸入端注入流體介質(zhì)或者潤滑液,如甘油的水溶液或者稀釋的水玻璃、洗滌劑等等,以防初期啟動時泵處于磨擦狀態(tài)。
在污水處理行業(yè)有時會發(fā)生污泥或者浮渣中的大塊雜質(zhì)(如包裝袋等)將吸入管道堵塞的情況,應(yīng)避免這各種現(xiàn)象的出現(xiàn),如不慎發(fā)生此類情況應(yīng)立即停泵清理,以保護(hù)泵的的安全運(yùn)行。
3)泵和電機(jī)安裝的軸度精確與否,是泵是否平衡運(yùn)轉(zhuǎn)的首要條件。
雖然泵在出廠前均經(jīng)過精確的調(diào)定,但底座安裝固定不當(dāng)會導(dǎo)致底座扭曲,引起同軸度的超差,因此在首次運(yùn)轉(zhuǎn)前,或在大修后應(yīng)校驗(yàn)其同軸度。
4)基座螺栓及泵上各處的螺栓, 在運(yùn)行過程中,基座螺栓的松動會造成機(jī)體的振動、泵體移動、管線破裂等現(xiàn)象,因此對基座螺栓的經(jīng)常緊固是十分必要的,對泵體上各處的螺栓也應(yīng)如此。
在工作中應(yīng)經(jīng)常檢查電機(jī)與減速機(jī)之間、減速機(jī)與吸入腔之間以及吸入腔與定子之間的螺栓是否牢固。
七、螺桿真空泵的應(yīng)用??
螺桿式干式真空泵廣泛應(yīng)用于電子、核能、化工、醫(yī)藥、食品工業(yè)等領(lǐng)域。
在半導(dǎo)體工業(yè)中用于生產(chǎn)芯片、制造液晶顯示器、蝕刻、生產(chǎn)PLASMA的CVD制程。
在核工業(yè)中用于核反應(yīng)堆及核工業(yè)真空獲得;化工上用于真空蒸餾及溶劑萃取高效回收溶劑,在脂肪酸生產(chǎn)中用來消除水污染,清除噴射器中的阻塞物;
醫(yī)藥工業(yè)中用于回收藥液及藥物中間體,為人造器官生產(chǎn)提供清潔無菌條件,回收氣體消毒劑;食品工業(yè)中用于香料、香精濃縮,食品包裝等。應(yīng)用范圍極為廣泛。具體如下:
具體應(yīng)用:干燥處理、真空蒸餾、分子蒸餾、溶劑的回收、油氣回收、工廠普通真空、電子、真空鍍膜、航空、核工業(yè)領(lǐng)域能夠抽除普通空氣,易燃易爆氣體、腐蝕性氣體,尤其能滿足對獲得清潔真空要求較高的環(huán)境。?
具體應(yīng)用:真空鍍膜、真空蒸餾、真空干燥、拉單晶、特氣制造、離子刻蝕等。
紡織、冶金等行業(yè):在氨綸、芳綸、纖維、冶金等相關(guān)工藝中應(yīng)用干式真空泵, 具體應(yīng)用:真空脫泡、VOD真空吹氧脫碳法等。
一類是以半導(dǎo)體行業(yè)為代表,要求真空泵向被抽空間內(nèi)的返流為零,以保護(hù)工件免受污染。
對半導(dǎo)體行業(yè)中應(yīng)用的真空系統(tǒng)的要求大體分為三個等級。
①清潔條件下的抽氣,只抽干空氣或含少許水蒸汽的空氣;
②中等條件下的抽氣,抽除工藝過程的反應(yīng)氣體,但無固體顆粒物;
③惡劣條件下的抽氣,抽除化學(xué)反應(yīng)物(有毒甚至致癌)及固體顆粒物。
另一類是以石化行業(yè)為代表,要求真空泵能大量抽除可凝性氣體,或腐蝕性氣體,或有毒氣體,或含有微塵的氣體。

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