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一、水環(huán)式真空泵的工你原理及特點(diǎn) 水環(huán)式真空泵(簡(jiǎn)稱水環(huán)泵)是一種粗真空泵，它所能獲得的極限壓力，對(duì)于單級(jí)泵為 2. 66-9. 31kPa; 對(duì)于雙級(jí)泵為 0.133-0.665kPa，水環(huán)泵也可用作壓縮機(jī)，它屬于低壓的壓縮機(jī)，其壓力范圍為(1-2)XI05Pa 表 壓力(在特定的條件下)。水環(huán)泵在石油、化工、機(jī)械、礦山、輕工、造紙、動(dòng)力、冶金、醫(yī)藥和食品等工業(yè)及市政與農(nóng)業(yè)等部門的許多工藝過程中，如真絹過濾、真織送料、真壁脫氣、真半夜蒸發(fā)、真空濃縮和真些回潮等，得到 了廣泛的應(yīng)用，由于水環(huán)泵壓縮氣體的過程是等溫的，故可抽除易燃、易 爆的氣體，此外還可抽除含塵，含水的氣體，因此，水環(huán)泵的應(yīng)用日益增大。
葉輪被偏心的安裝在泵體中，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)入水環(huán)泵泵體的水被 葉輪拋向網(wǎng)周，由于離心力的作用，水形成了一個(gè)與泵腔形狀相似的等厚 度的封閉的水環(huán)。水環(huán)的上部?jī)?nèi)表面恰好與葉輪輪毅相切，水環(huán)的下部 內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實(shí)際上，葉片在水環(huán)內(nèi)有→定的插入深度〉。 此時(shí)，葉輪輪毅與水環(huán)之間形成了→個(gè)月牙形空間，而這→空間又被葉輪分成與葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的上部 0。為起點(diǎn)，那么 葉輪在旋轉(zhuǎn)前 180。肘，小腔的容積逐漸由小變大，壓強(qiáng)不斷的降低，且與吸排氣盤上的吸氣口相通，當(dāng)小腔空間內(nèi)的壓強(qiáng)低于被抽容器內(nèi)的壓強(qiáng)， 根據(jù)氣體壓強(qiáng)平衡的原理，被抽的氣體不斷地被抽進(jìn)小腔，此時(shí)正處于吸氣過程。當(dāng)吸氣完成時(shí)與吸氣口隔絕，小腔的容積正逐漸減小，壓力不斷 地增大，此時(shí)正處于壓縮過程，當(dāng)壓縮的氣體提前達(dá)到排氣壓力時(shí)，從輔 助排氣閥提前排氣。而與排氣口相通的小腔的容積進(jìn)一步地減小，壓強(qiáng) 進(jìn)一步的升高，當(dāng)氣體的壓強(qiáng)大于排氣壓強(qiáng)時(shí)，被壓縮的氣體從排氣口被 排出，在泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，不斷地進(jìn)行著吸氣、壓縮、排氣過程，從而 達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。
二、射水泵運(yùn)行與水環(huán)真空泵運(yùn)行時(shí)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
(一)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)
射水泵運(yùn)行時(shí)，射水泵運(yùn)行電流為 190A 左右。 射水池管道泵電流為 15A 左右。 水環(huán)泵運(yùn)行時(shí)，水環(huán)泵運(yùn)行電流為 120A 左右。 軸抽風(fēng)機(jī)電流為 10A 左右。
(二〉計(jì)算公式 電動(dòng)機(jī)輸入功率:p"工.J3lUcos甲X 10-'式中:I 電動(dòng)機(jī)線電流 A U 電動(dòng)機(jī)線電壓 V coscp功率因數(shù) p，電動(dòng)機(jī)輸入功率 KW 三、計(jì)算分析結(jié)論
(一)耗電方面
1、改造前 射水泵運(yùn)行時(shí)，因射水池管道泵為間段運(yùn)行(根據(jù)射水池水位高低決定啟停)，全年理論運(yùn)行時(shí)間約為 1620 小時(shí)(其中 5、6、7、8、9 月按日運(yùn)行8 小時(shí)計(jì)算，其它月按日運(yùn)行 2 小時(shí)計(jì)算)。 管道泵每小時(shí)耗電:15 x 1.732 x O.85 X O.38=8. 391C帆 管道泵年耗電:8.39 X 1620=13591.8KWh=I.36 萬陰h 射水泵每小時(shí)耗電:190 X 1.732 X 0.85 X 0.38=106.29KWh 射水泵年耗電:106.29 X 360 X 24=918345.6lCWh=91.83 萬 KWh 改造前2 射水泵、管道泵年耗電 91.83+1.36=93.19 萬 K脅。
2、改造后
水環(huán)真空泵每小時(shí)耗電:122 X 1.732 X 0.77 X 0.38=61.83KWh水環(huán)真雪泵年耗電:
61.83 X 360 X 24=534211. 2KWh=53. 42 萬 61.83KWh 軸抽風(fēng)機(jī)每小時(shí)耗電:10 X 1.732 X 0.85 X 0.38=5. 59KWh 軸抽風(fēng)機(jī)年耗電:5.59 X 360 X 24=48297.6KWh=4.83 萬 K帆
改造后z 水環(huán)真空泵、軸抽風(fēng)機(jī)年耗電 53. 42K陰' 1+4.83KWh=58. 25 萬在Wh 。
結(jié)論g 改造后比改造前年節(jié)電 93.19-58.25二34.94 萬 KWh，
3、廠用電率
改造前2 射水泵年平均每小時(shí)耗電:106. 四川h，管道泵年平均每小時(shí) 耗電:1.36/24 X 360=1. 57K悅。射水泵與管道泵年每小時(shí)耗電z106. 29+1.57二 107. 86KWh。
改造后:7./(環(huán)真空泵年平均每小時(shí)耗電:61.83lCWh，軸抽風(fēng)機(jī)年平均 每小時(shí)耗電:5. 59KWh ，水環(huán)真空泵與軸抽風(fēng)機(jī)年平均每小時(shí)耗電z61. 83+5. 59=67. 42KWh 。
改造前、后平均每小時(shí)耗電相差:107.86-67. 42=40. 44KWh， 年平均每小時(shí)負(fù)荷按 150MW 計(jì)算，改造后單機(jī)時(shí)降低廠用電率40.44/150000=0.027%，單機(jī)煤耗下降 O. Ig/kwh， (二)耗水方面
改造前，為了保持射水池的正常工作水溫，需將循環(huán)水(冬季〉或工業(yè) 水(夏季〉補(bǔ)入射水池，導(dǎo)致射水池溢流，射水池溢流到儲(chǔ)水罐后經(jīng)射水池 管道泵將水打入循環(huán)水冷卻水母管，水重新進(jìn)入系統(tǒng)，故改造前相對(duì)機(jī)組 來說不存在水損失(忽略射水池排污)。
改造后，由于水環(huán)真雪系統(tǒng)理論上無水損失，只有汽水分離器水箱 (容積 0.43曠)內(nèi)存有定量的除鹽水，如系統(tǒng)無泄露，則無須再補(bǔ)水。故改造后也不存在水損失(忽略由于抽汽凝結(jié)水導(dǎo)致分離器水給 'KFi高而排 污〉。
因此，改造后與改造前均不存在水損失。 (三〉機(jī)組真空變化 為了能準(zhǔn)確反映機(jī)組改造前后機(jī)組真空變化情況，盡 nI 能取同一負(fù)荷、同一環(huán)境溫度、同一時(shí)間段的三組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)見下表2
由上述數(shù)據(jù)可以看出z 改造前、后機(jī)組真空雖有細(xì)微差別，考慮到現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，如環(huán)境溫度不可能完全相同、機(jī)組負(fù)荷的變化、主汽壓 力的變化、抄表員的誤差以及影響真空的其它因素，故認(rèn)為改造前、后機(jī) 組真空變化不太明顯。
四、結(jié)論
114 機(jī)組射水泵改造為水環(huán)真空泵后，單機(jī)廠用電率降低 0.027%，單 機(jī)煤耗下降。Ig/kwh ，單機(jī)每年可節(jié)約用電 34.94 萬 K酌，折合人民幣10.13 萬元(上網(wǎng)電價(jià)按 0.29 元/KWh) ，這一數(shù)據(jù)表明我廠在對(duì)射水泵 進(jìn)行改造后的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的，設(shè)備改造也是成功的。
