真空泵在造纸行业的应用

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二、纸机真空泵工作原理 罗茨真空泵
罗茨泵的结构如图所示: 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。
工作液的要求: 如果用水作为工作液,要尽可能的保证水: 清洁(没有固体颗粒,无腐蚀物质) 硬度低(防止结垢) 温度低 (保证吸气能力,防止气蚀,结垢)。
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三、纸机真空泵日常维护 表面的清理禁止使用水直接冲洗泵体。
50.01
50.08 50.17
50.15
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二、纸机真空泵工作原理
透平机尾气余热回收
直接用于前气罩加热
热交换器塔
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二、纸机真空泵工作原理
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二、纸机真空泵工作原理
真空 装置的不同概念
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二、纸机真空泵工作原理
不同概念真空装置的调节原理
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二、纸机真空泵工作原理
透平真空机的典型流程图
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二、纸机真空泵工作原理
多级透平真空机优点: 结构紧凑,节省了车间
真空泵在造纸行业的应用
目录
1 真空泵基础知识及分类 2 纸机真空泵工作原理 3 纸机真空泵日常维护
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1 真空泵基础知识及分类 2 纸机真空泵工作原理 3 纸机真空泵日常维护
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一、真空泵基础知识及分类
真空泵的定义:真空泵是根据一定的工作原理,用来 、 和 真空环境的装置; 真空泵的工作目的: 气体, 真空; 真空泵的定位:系统中完成真空获得功能的单元。
真空度控制点设定值可调 适合抽气量大的流量范围
的变化
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二、纸机真空泵工作原理
单级透平真空机工作原理
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二、纸机真空泵工作原理
单级透平真空机的特性
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二、纸机真空泵工作原理
单级透平真空机的铸件和叶轮
• 开启机壳后显露出的叶轮和可调的导流板叶片 • 叶轮为不锈钢,由实心不锈钢加工而成
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二、纸机真空泵工作原理
柔性排出阀
易损坏件
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二、纸机真空泵工作原理 带中间隔板真空泵,在不同吸气压力下安全运行
真空泵驱动端和非驱 动端的最大压差可以 达到 24 Hg (800 mbar).
因此同一台泵一侧的 工作压力可以和另一 侧完全不同
e.g. 24 in Hg vac.
D (200 mbar abs.) E
e.g. 6 in Hg vac. (800 mbar
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一、真空泵基础知识及分类
2、按其工作原理基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种 类型。 气体输送泵包括:1、液环真空泵;2、往复式真空泵;3、 油封机械泵;4、罗茨真空泵;5、干式真空泵等。 气体捕集泵包括:1、低温泵;2、离子溅射泵;3、分子筛 吸附泵;4、钛升华泵;5、电离升华泵;6、锆铝合金吸气 泵等
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二、纸机真空泵工作原理 Ecopump变速透平机运行原理
45kPa
35kPa
30kPa
PI
PI
PI
C
C
C
30 kPa
35kPa
40 kPa
PIC
PI
PI
PI
C
C
C
45 kPa
40 kPa
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二、纸机真空泵工作原理 Ecopump与水环泵及定速透平机对比
定速透平机运行曲线 水环泵运行曲线 Ecopump变速透平机运行区间
abs.) ND
E
大气压 力
中间隔 板
大气压 力
20Biblioteka Baidu
二、纸机真空泵工作原理
优点: • 结构简单,制造精度要求不高,容易加工; • 结构紧凑,可以和驱动电机直联 • 接近等温压缩过程,抽排过程中,气体温度变化
小,因此可以处理易燃易爆气体; • 泵腔内无金属摩擦表面,无需润滑,因此可抽排
含有灰尘、可凝性气体或汽水混合物; • 吸气均匀,工作平稳可靠,操作简单,维修方便;
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二、纸机真空泵工作原理 油封机械泵
油封式真空泵:它是利用油类密封各运动部 件之间的间隙,减少有害空间的一种旋转变 容真空泵。这种泵通常带有气镇装置,故又 称气镇式真空泵。 在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转 子,泵壳上装有一个始终与转子表面接触的 径向滑片,当转子旋转时,滑片能上下滑动 将泵腔分成两个可变容积。
50.07
10 mm [0.394"]
50.10
50.05 50.11
50.09 50.29 50.03
50.28
50.13
40.01
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三、纸机真空泵日常维护
连续运转六个月后的维护:
在通常运行条件下,环境温度小于40C时,泵两端轴承润滑脂的润滑 周期为6个月。
50.01
50.08 50.17
50.15
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二、纸机真空泵工作原理
怎样才是高效的纸机真空系统?
适应不同生产状况 保持动态的供需平衡的能力 低故障,可信赖,安装、改造
及维护停机时间尽可能短
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二、纸机真空泵工作原理 Ecopump 变速透平机特点
兰泰克专利技术,世界首创的速度及功率可调透平机
单叶根轮据车,速-、46纸k种p、a毛布寿命自动调节双转叶速轮和,功-率68,k动p态a 供需平衡
布置的空间 4种不同真空度的透平
机组 便利的机械维护 高效率
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二、纸机真空泵工作原理
多级透平真空机的工作原理
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二、纸机真空泵工作原理
多级透平真空机的内部结构
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二、纸机真空泵工作原理
多级透平真空机特性曲线
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二、纸机真空泵工作原理
单级透平真空机
专为毛布真空吸水箱设计 极高的效率 从最大负荷到部分负荷的
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一、真空泵基础知识及分类
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1 真空泵基础知识及分类 2 纸机真空泵工作原理 3 纸机真空泵日常维护
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二、纸机真空泵工作原理
液环式真空泵
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。
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1 真空泵基础知识及分类 2 纸机真空泵工作原理 3 纸机真空泵日常维护
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三、纸机真空泵日常维护
泵启动注意事项:
泵在没有补充足够的清洁工作液的情况下干启 动,将会导致液环泵的损坏。即使泵的启动只 是为了检查转动方向。 严禁泵满水启动,否则将造成泵的损坏。
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三、纸机真空泵日常维护
工作液的作用: 1. 形成液环 2.冷却抽吸气体,带走压缩热 3.密封叶轮端面和配气圆盘的间隙 4.冷却密封填料
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二、纸机真空泵工作原理
泵盖内视图
所有连接口都已加工, 可以随时连接使用
观察窗 (封闭)
观察窗 (开启) 工作液内通道 内循环水调整孔 总排空
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二、纸机真空泵工作原理
柔性排出阀特点: • 能自动调节排气出口压力 • 能自动维持所需进口压力 • 保证随时处在最佳工作点 • 提高节能性 • 提高泵工作效率
缺点: • 功率大,效率低; • 极限压力高; • 叶轮圆周速度不高,结构尺寸大;
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二、纸机真空泵工作原理 变速透平机,速度控制的真空系统
单叶轮,-46kpa
双叶轮, -68kpa
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二、纸机真空泵工作原理
纸机动态的真空度及抽气量需求
不同真空抽吸点所需真空度和流量不同 真空度及抽气量随毛布种类、寿命及生产状况而变化 产生真空占纸机总电耗的15-30%
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50.1
850.1
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1
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10 mm [0.394"]
10 m[0m.394"]
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9
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9 50.0
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50.1 6
50.1
50.1
不能调节转速
设备需放在2楼,非 常重,基础抗震投资 高,改造停机时间长 真空度恒定,抽气量 可调
4-6台EP500,有备份
无需齿轮箱,无级调速
变频控制转速,无级调速, 相比前2种技术显著节能
就地改造前2种技术,轻而 紧凑。现有基础,改造基 本不需停机 真空度及抽气量均可调, 满足纸机不同工况下变化 的真空度及抽气量
单级透平真空机的布置图
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二、纸机真空泵工作原理
混凝土结构的汽水分离器
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二、纸机真空泵工作原理
混凝土汽水分离器工作原理
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二、纸机真空泵工作原理
汽水分离器抽吸泵
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二、纸机真空泵工作原理 废热回收系统
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二、纸机真空泵工作原理
透平真空系统突出特点:
高效率和低能耗 无密封水需要 高废热回收潜力 结构紧凑,节省空间 一台多级透平真空机可以产生多种真空度 大工作范围,稳定真空度输出 调节范围宽,最优化工厂效率 工况改变的高适应性 少维护费用和所需备件少(不像水环泵有结垢现象) 无故障运行,稳定性和可靠性高
无齿轮箱,特制电机转速高达10,000 rpm 预留富余功率,方便提速、某台检修等情况 尺寸小,重量轻(长3000 x 高2200 x 宽1850 mm, 4.5 吨) 在线状态监测及控制
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二、纸机真空泵工作原理 Ecopump变速透平机优点
提高纸机运行性及效率 节能30-70%的真空系统,投资回收期1-2年 完全释放纸机商因“过度设计”所产生的节能潜力 相比水环泵,节水100%。无需冷却塔/消音池及水处理费用 施工及运行费用低 尾气可热回收 安装维护简单,可在正常停机甚至纸机运行时进行
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二、纸机真空泵工作原理
干式真空泵
爪形转子干式真空泵(又简称爪式泵): 在泵壳内具有两个共轭啮合的爪形转子。 与罗茨真空泵类似,转子由一对同步高 精度齿轮来带动旋转并固定相位。转子 型线由六段摆线和圆弧组成,转子之间 及转子与泵壳之间并不接触,留有微小 的间隙。气体的进气口和排气口均设在 泵壳的端面上,分别由两个转子端面周 期性的定时开闭,具有阀的调节作用。 各级转子与隔板之间的间隙易于调整。
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二、纸机真空泵工作原理
第一代,水环泵, 1900年
第二代,定速透 平机,1945年
第三代,变速透 平机,1999年
纸机真空泵的发展史
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二、纸机真空泵工作原理
液环式真空泵
上排或侧排 连接
可安装 上置分离器
上吸或侧吸 连接
接消音池 或分离器
冲洗 + 排空口
工作液入口
安装简单,空间紧凑和谐, 优势明显。
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二、纸机真空泵工作原理
水环式真空泵内部结构图
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二、纸机真空泵工作原理
柔性排气口
泵盖 圆盘
泵体
吸气口 工作液入口
清洗口
叶 轮
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二、纸机真空泵工作原理
用于优化密封间隙的水槽
不锈钢轴套
锥形轮毂 加强筋
锥形轮毂和加强筋极大地 增强了叶轮强调,坚固耐用
可以轻松处理过多的水量 和背压
由于增加叶轮加强筋,在苛 刻工况下也运行可靠,减少 了停机间隔 由于优化了密封间隙,大大 提高了产品效率
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二、纸机真空泵工作原理
水环泵
定速透平机
变速透平机
台数 齿轮箱 变频控制 改造 真空及抽气量
8-15台,有备份
需要,损失效率,同时 导致转速控制范围小 可变频,但必须保证最 低转速,变频控制范围 很小,节能不显著 可改造,拆旧置新
抽气量恒定,真空度变 化
1-2台,无备份,停 机风险高 需要,损失效率
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二、纸机真空泵工作原理 往复式真空泵
运转时,在电机的驱动下,通过曲柄连杆机构的作用,使气缸内的活塞做往复运动。 当活塞在气缸内从左端向右端运动时,由于气缸的左腔体积不断增大,气缸内气体的密 度减小,而形成抽气过程,此时被抽容器中的气体经过吸气阀5进入泵体左腔。当活塞达 到最右位置时,气缸左腔内就完全充满了气体。接着活塞从右端向左端运动,此时吸气 阀5关闭。气缸内的气体随着活塞从右向左运动而逐渐被压缩,当气缸内气体的压力达到 或稍大于一个大气压时,排气阀4被打开,将气体排到大气中,完成一个工作循环。当活 塞再左向右运动时,又重复前一循环,如此反复下去,被抽容器内最终达到某一稳定。
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