水环真空泵没水了会怎么样(液环泵在真空工艺应用中发生故障的原因及纠正措施)

Posted 2023-05-30

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当真空装置没有达到所要求的真空性能时，人们眼睛往往盯住真空泵，认为它是造成问题的根本原因。然而，在多数情况下真空泵本身没有问题，而是由下列因素造成的：

(1) 真空泵选型不当，真空泵的性能参数与真空工艺不匹配；(2)操作使用不当；(3)没有按照使用说明书的规定要求对真空泵进行维护和保养；(4)真空容器和真空管道的设计、结构和材料亦不符合真空技术的要求。

众所周知，真空泵的抽气特性是对应不同的工况，所以要根据不同的真空工艺来选择和设计不同类型和不同性能参数的真空系统。

一、关于真空获得技术

通常在真空工艺中采用的真空获得技术可以归纳成二类：(1)湿式技术；(2)干式技术。

湿式技术和干式技术区分是：当气体通过真空泵时，用户的工艺气体是否与泵内的液体相接触，湿式技术是利用液体在泵的排气口和进气口之间形成一个密封，以尽可能减少从排气口到进气口的气体返流，从而提高抽气效率。而干式技术是不存在工艺气体与泵的液体相接触。

二、液环泵常见故障的原因

液环泵的性能会受到各种条件的影响，而造成真空性能的下降，例如：

01 密封液蒸汽压过高

液环泵通常采用水作为密封液，在一些特殊应用场合，亦可使用其它的液体。一般来说，密封液的温度愈低，其蒸汽压亦愈低，如果密封液的蒸汽压过高，当泵的工作压力接近密封液的蒸汽压时，密封液就从液态急剧蒸发成汽态（气蚀），造成泵的抽气能力下降。

为了防止泵的气蚀，根据经验，密封液在工作温度下的蒸汽压要小于泵的工作压力（P1）的二分之一。例如水的蒸汽压在 15℃时 Pv=1769Pa，于是泵允许最低的工作压力P1=2×1769=3538Pa。

如果泵的工作压力低于这个值，泵内就会产生汽蚀，最终使泵的叶轮遭到损坏，见图 1 所示。

图 1 泵的叶轮由于汽蚀遭到损坏图 1 泵的叶轮由于汽蚀遭到损坏

当液环泵用水作为密封液时，如果直接将高温的水输入到泵内，由于水的温度高蒸汽压亦高,当蒸汽压增加到接近泵的工作压力时，水就急骤蒸发，使泵的性能下降。

图 2 所示的例子是：当泵工作压力在 10000Pa 情况下，由于水温升高而造成泵的抽速衰减。从图 2 中的曲线可以看出，水温在 15℃时，泵的抽速为标称抽速，当水温升至40℃时，抽速己经衰减 50％，而水温到了 50℃，抽速衰减到了 90％。

图 2 泵的工作压力为 10000Pa 时，泵的抽速随着水温升高而衰减

02 密封液的流量不当

如图 3 所示。为了获得所要求的性能，每一个型号泵的密封液流量都有规定，而且必须控制在所要求流量的 5％以内，如果流量得不到控制，就会产生下列情况：

图 3 液环泵的剖面图

①假如供给泵的密封液流量过多，则泵内液环的容积就会增加，转子用来排除工艺气体的容积就减小，造成抽速降低和真空性能变坏。

②假如供给泵的密封液流量过少，则泵内液环的容积就减小，转子和泵壳之间就形成不了密封，于是在内部产生一个从排气口到吸入口的返流，同样亦使泵的性能变坏。

03 密封液被工艺气体所污染（在密封液全循环系统情况下）

工艺气体中含有可凝物———在抽气过程中，这些可凝物与泵内的密封液相接触时，很容易聚集在密封液中，假如这些物质的蒸汽压高于泵的工作压力就会突然蒸发成蒸汽，使泵的性能変坏。

工艺气体中含有颗粒———在抽气体过程中，这些颗粒会堵塞液环泵系统的管路、过滤器、热交换器、阀门等，使输送到泵内的密封液的流量受到限制，导致泵的性能降低以及液环泵的过热。

本文作者：姜燮昌，文章部分来源于《真空系统的故障诊断与排除》

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