空气悬浮风机和水环式真空泵_磁悬浮风机

空气悬浮风机和水环式真空泵：水环式真空泵与旋片式真空泵工作原理分析

　　水泵是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为：利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体传输泵和气体捕集泵。随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽，大多需要由几种电动隔膜泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求，由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用。

　　各种真空泵的工作原理

　　水环式真空泵/液环真空泵工作原理

　　水环真空泵(简称水环泵)是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。

　　水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。

　　在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩;当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

　　综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。

　　罗茨泵的工作原理

　　罗茨泵在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。

　　罗茨泵的工作原理与磁悬浮风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。

　　但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。

　　旋片式真空泵工作原理

　　旋片式离心泵简称旋片泵)是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。

　　旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。

　　旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。磁力泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。

　　旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。

空气悬浮风机和水环式真空泵：水环式真空泵使用注意事项须知

　　水环式真空泵，一般来说所用的工作液都是水。作用在转子叶轮上的能量被液体接收并传给被压缩的气体，这样就造成了水环的温度升高。水环的部分水与气体一起压缩排除泵外。在压缩过程中产生的大部分热量被带走。因而需要不断的补充新鲜的水，以使水环泵的工作温度能够维持恒定。在多数的水环式真空泵中，其工作温度约为15-20℃，它取决于所补充水的温度。湿度传感器探头,,不锈钢电热管pt100传感器,,铸铝加热器,加热圈流体电磁阀

　　实际上，水环泵的极限压力并不十分重要，因为不同的液体，在压力低于50-60hpa时，会发生气蚀现象，泵的部件会遭到损坏。当泵接近极限压力时，抽速很低，泵入口处的水开始沸腾。当转至泵的出口时，形成的气泡开始破裂。这样就会产生很大的噪声，同时泵的驱动轮和泵腔等部件被逐渐破坏。这种现象通常称作气蚀现象。一旦气蚀现象发生，就要通过小阀引入少量的新鲜空气。在这种情况下，在入口官道上开个小孔，以便定量地加入些新鲜的其他，如果使用气体喷射器，气蚀现象就不会产生了。

　　单级水环泵只适于入口压力为130-1013kpa的压力范围，压缩比为1:7。若入口压力低于130kpa时，推荐使用双级水环泵。在双级泵中两个泵腔串联接通，工作腔容积比约为2.5:1。

　　双级水环泵的极限压力取决于水的蒸气压力。假设在泵工作温度下的水蒸气压力为ph2o，入口压力为pa，几何抽速为sth，那么根据经验，在压力低于130hpa时，泵的有效抽速为sa=sth(1-ph2o/pa)考虑到油的蒸气压较低，双级液环泵也可以用作油作为泵的工作液体，因而获得较低的极限压力。但是，在需要抽除大量水蒸气的时候，特别在粗抽和精油的情况下，因为油易于吸水形成一种乳化液，故液环泵在这种情况下很少使用油作为泵液。如果使用油作为泵液，在泵上还要配备一个油冷却装置，以便散除压缩热。很少使用三级或多级的液环泵。然而，液环泵常和气体喷射器、水喷射器和罗茨泵串联使用。

　　更多水泵资讯，请继续关注：

空气悬浮风机和水环式真空泵：空气悬浮风机和真空泵是一样的吗

　　【专家解说】：

　　空气悬浮风机可以作为真空泵使用，但和真空泵还是不一样的，比如水环式真空泵

　　进一步了解相关内容你可以在站内搜索以下相关问题

　　空气悬浮风机和真空泵一样吗?罗茨真空泵和空气悬浮风机的区别水环真空泵和空气悬浮风机,哪个好,哪个吸力大?空气悬浮风机与罗茨真空泵的区别?

　　进一步了解相关内容你可以在站内搜索以下相关关键词

　　空气悬浮风机真空泵 真空负压空气悬浮风机 真空空气悬浮风机 真空吸附空气悬浮风机 空气悬浮风机抽真空 什么是空气悬浮风机 罗茨真空泵 罗茨真空泵原理

空气悬浮风机和水环式真空泵：造纸真空系统中两种常见的真空发生设备-水环真空泵和透平风机的综合比较

　　水环真空泵和透平风机是现代造纸真空系统中最常见的两种真空发生设备，通过比较两者的发展历史、工作原理、结构特征和在造纸真空系统的应用特点，总结两者的优点和缺点，希望能给造纸行业的相关技术人员选用真空发生设备时提供参考。

　　水环真空泵是造纸真空系统最普遍使用的设备，为造纸行业技术人员所熟知。而透平风机在中国的造纸行业应用引入比较晚，从2007 年才开始正式有投入使用，造纸行业的相关技术人员了解甚少，常被视为是“新技术”。事实上这两种真空发生设备发明的时间非常接近，在造纸行业中使用都有较长的历史。两者各有优劣，不能相互取代，故一直在造纸行业共存，在现有的技术条件下，水环真空泵更具优势，仍占据市场主导地位。

　　水环真空泵分别于1903 年由美国人Houis Nash和1905 年由西门子公司在相互不了解的情况下发明出来。现时在中国造纸行业中常见的水环真空泵有几种，其中2BE1 系列和2BE3 系列平板泵分别于上世纪70 年代末和80 年代由西门子公司设计制造，CBF 系列平板泵由广东省佛山水泵厂有限公司于1999 年设计制造;CL 系列和904 系列锥体泵分别于1962 年和1984 年由纳氏公司研制。水环真空泵在造纸真空系统有超过80 年的应用历史，世界上90%的造纸厂均采用水环真空泵组建真空系统。现时国内外都有大量生产用于造纸真空系统水环真空泵的厂家。

　　透平风机同样出现在20 世纪初，最初作为压缩机使用。1900 年由法国拉托厂首先制造出第一台透平压缩机。瑞士的苏尔寿公司从1903 年开始研制透平压缩机，是最早生产透平真空风机的厂家之一，2001 年苏尔寿公司并入德国曼集国，组建成现在的曼透平公司。曼透平公司是现时在中国能提供造纸真空泵系统用透平真空风机的主流厂家，该公司生产的透平风机在造纸真空系统有超过60 年的应用历史，主要有RC、RCL 和RT 三个系列的透平真空风机。根据国外的造纸工艺教材介绍，美国德莱赛公司原来也生产用于造纸真空系统的透平风机，但现在该公司已经不涉足该类应用。我国现有陕西鼓风机厂、沈阳鼓风机厂和上海鼓风机厂等多家生产透平风机的厂家，均不涉足造纸行业。

　　可见水环真空泵和透平风机起源于同一时期，在造纸真空系统中的应用都有较长的历史，但水环真空泵在该领域得到蓬勃的发展，而透平风机在该领域发展滞缓。

　　水环真空泵的工作原理是：叶轮与泵体呈偏心配置，当叶轮旋转时，水在离心力的作用下沿泵体内壁形成近乎等厚的旋转水环，水环内表面与叶轮轮毂外表面构成月牙形的工作腔，并被叶轮叶片分割成大小不等的空腔。前半转空腔的容积逐渐扩大，气体从外界吸入;后半转空腔的容积逐渐缩小，气体被压缩后排出外界。从而完成吸气、压缩、排气三个工作阶段。通常在纸厂中使用的是单级水环真空泵，它可以提供全范围的真空容量。

　　透平风机的工作原理是利用叶片和气体的相互作用，叶轮高速转动，提高气体压力和动能，并利用相继的通流元件使气流减速，将动能转变为压力的提高。通常使用多级组合压缩获得最终需要的压力。作为真空发生器使用时，排出的最终压力为大气压，吸入压力则为负压。通常在纸厂中使用较多的是多级离心式透平风机，压力逐级升高，各级均有吸入口，每个吸入口有不同的真空度。若使用单级的透平风机，则只能在单个较小的真空范围内工作。

　　由于工作原理上不相同，要求有不相同的转速，水环真空泵要求的工作转速较低，一般的叶轮线速度为14~24m/s ，透平风机要求的工作转速较高，一般叶轮线速度为300~500m/s，是水环真空泵的二十倍以上。由于气体在水环真空泵内的流速较低，并且会被水环泵内的水冷却，因此吸入与排出的气体温度近乎不变。而气体在透平风机内的流速很高，由于摩擦和压缩均产生热量会让气体温度急剧升高，往往需要在中间级增加冷却装置。透平风机为干式真空发生设备，相比需要带动水环工作的水环真空泵，效率会更高一些，但是这样的干式真空设备对于水比较敏感，较多水进入到透平风机内可能会直接导致其损坏。此外，当吸入流量小于透平风机的设计值时，气流可能脱离风机的叶片，出现旋转失速的现象。随着失速的产生和发展，可能出现另一种不稳定工况现象，风机的气体流量和排气压力周期性地低频率、大振幅波动，引起机器的强烈振动，这种现象称为透平风机的喘振。

　　水环真空泵一般为单级叶片，如图1 所示，结构简单，叶轮与泵体之间通过工作水密封，没有刚性机械接触，可抽吸含水份或粉尘的气体。由于工作转速较低，工作负荷不大，只需使用最简单的滚子轴承结构。

　　图1 单级平板水环真空泵剖面图

　　1- 叶轮2- 主轴3- 泵体

　　图2 多级透平风机剖面图

　　1- 机壳2- 叶轮3- 隔板4- 主轴

　　透平风机常采用多级叶轮的结构，如图2 所示，结构比较复杂，叶轮的前后需带隔板，叶轮与隔板之间需加装特殊的密封装置。为了防止失速和喘振，还需设有回流的导叶和防喘装置。由于高速运转，对轴承的要求较高，一般采用油膜滑动轴承，有时会采用磁悬浮或气体轴承。相比水环真空泵，透平风机虽然显得比较高级，但结构复杂，各零件的强度和加工精度都要求较高，生产成本大，可产生故障点多，使用和

　　维护都比较困难。此外，在运行过程中，由于透平机内温度较高，各零件容易变形造成设备卡死或振动加大的现象。

　　现代的纸机都是利用真空帮助纸页脱水的，因此真空系统是一台纸机的重要组成部分。一台纸机上有多个真空度要求不相同的真空元件需要连接到真空系统。如果选用水环真空泵组建真空系统，往往把一些真空度相近点合并后，根据不同的真空度选用多台水环真空泵来组建真空系统。如果选用透平风机组建真空系统，则只需一台或两三台透平风机，则可以组建较大型纸机的真空系统。两者相比，用透平风机的集成度较高，比较节省安装空间;而使用水环真空泵的独立性较好，不同的真空泵之间不会产生相互干扰或连锁反应。

　　若选用透平风机，当局部真空元件实际运行的通气流量偏小时，透平风机可能出现失速或喘振的现象，而当局部真空元件实际运行的通气流量偏大时，多级透平风机又会因为各级之间相联，会出现整机真空度偏低的现象，严重时还会造成透平风机性能急剧下降，出现“阻塞”工况。因此，透平风机在真空系统工作的稳定性较差，往往会造成产纸质量的下降或断纸等不良现象。此外，集成度高会造成单台透平风机的功率过大，给工厂电网和起动设备带来不小困难。若使用水环真空泵，即使某些纸机真空元件实际运行参数出现偏小或偏大的情况，只会成相应水环真空泵真空度出现相应偏移的现象，不会造成整体较大的负面影响。若个别真空泵出现问题，需要维修或更换也比较容易操作。

　　由于气体挟带的水份或其他异物进入高速运动的透平风机可能会对其造成致命的损害，因此透平风机吸入口前必须有大型的水泥或全不锈钢结构气水分离室，把气流速度控制在3m/s 以内，为防止水泥脱落，以用全不锈钢结构的气水分离室为佳，这种分离室的制造成本较大。此外，高速运转透平风机噪音较大，还需要建造消音的机房隔音。故透平风机投入使用需要的辅助设备成本较大。如果使用水环真空泵，也需要在水环真空泵前安装小型的前置气水分离器，其作用是防止纤维含量较多的水串入水环真空泵的循环水系统中影响水质，同时防止过多的水流入水环真空泵造成轴功率过大的现象，要求并不严格，制造成本较低。

　　透平风机的优点是机械效率较高，可节约设备能耗。可以看一下实例，比如广州纸业2007 年投产40万吨新闻纸项目， 真空系统要求总气量约为6800m/min，采用了三台透平风机，总装机功率为6550kW。如果选用最新的CBF 系列水环真空泵，需要13 台真空泵，总装机功率为7005kW，总装机功率相差7%左右。如果是加大真空泵的气量余量或者是选一些性能相对差一点的真空泵，总装机功率相差会在10%~25%左右，有一定的节能效果。此外，透平风机的排气温度较高，一般为120~180℃，热量可回收用于纸机白水和空气系统的加热。而且透平风机不需要使用水作为工作液，可以节约用水。

　　值得注意的是两者能耗差并非两者的设计机械效率差，那是因为造纸真空系统抽吸的是湿空气，如果选用水环真空泵，由于温度较高的湿空气进入到水环真空泵内会被泵内的水冷凝而体积减小，水环真空泵的性能相当于得到提高;如果选用透平风机，温度较高的湿空气进入到透平风机温度会进一步升高，气体膨胀而会对透平风机的性能造成负面影响。透平风机获得热回收的同时，也造成了其内部的高温工作环境，会增加透平风机零件变形而产生故障的风险。水环真空泵虽然要以水为工作液，但一般都是循环使用的，水的实际损耗量不会很大。此外由于透平风机工作的不稳定，容易造成产品质量不稳定而需重复生产，造成其他能源的浪费。

　　尽管透平风机在设备能耗、热回收和节约水方面相比水环真空泵更具优势，但结构复杂、故障率高、投产成本大，在使用维护的可操作性、工作的可靠性和组建真空系统的稳定性方面远不及水环真空泵。如果使用透平风机，出现产纸质量下降或者损纸较多的现象，顾此失彼，事实上是更大的能源浪费。因此，在现有的技术条件下，水环真空泵的综合使用性能更胜一筹，故在造纸行业中占据主导地位。

盐城磁悬浮风机 磁悬浮风机的特点 4kw磁悬浮风机

咨询电话：400-966-0628