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液环种类对水环泵性能的影响



液环真空泵中由于水具有易得、价廉、粘度不高(因而功率损失不大)、对泵无腐蚀性,与一般常用作抽吸或压送的空气介质不发生任何化学作用,而且水对环境也没有污染等优点,故一般用水作液环。但在一些化工流程里,使用液环泵时,往往不能用水作液环。例如,化工厂里输送氯气,由于氯气含水后,对金属具有强烈的腐蚀作用,因此不能用水作液环,而必须改用与氯气不发生任何化学作用,对泵本身又不腐蚀的液体,例如用浓硫酸(>91%)作为液环来输送氯气。

液环泵的性能数据,都是用水作试验而得出的。设计时,一般也以水作工作介质来设计。如果由于化工流程需要改用其它的液体作液环,那么泵的性能又会随液环种类的不同而发生变化。这种变化,主要取决干液体的饱和蒸气压、重度和粘度。

一、饱和蒸汽压

由于泵内液环被充分的搅动,可认为泵腔内的相对湿度为100%。液环泵的理论极限真空度(即不考虑损失的极限真空度)取决于液环的饱和蒸汽压,或者说,泵的理论极限真空压力就是液环的饱和蒸汽压力。可见,液环的饱和蒸汽压力越低,则泵的理论极限真空度也就越高。如果等温效率不变的话,泵的实际极限真空度也就越高。
选用饱和蒸汽压低的液体作液环,就能提高泵的极限真空度。

饱和蒸汽压的大小除了与液体的种类有关外,还与液体的温度有关,温度越低,则饱和蒸汽压越低,泵的理论极限真空度就越高,因此,应尽可能降低液环的温度。

二、重度

1、对临界压力的影响

对压缩机而言,临界排气压力随液环重度的增加而增加,对真空泵而言,临界吸入压力随液环重度的增加而减小。

2、对最大排气压力的影响

水环压缩机的最大排气压力随液环重度的增加而增加。即对于同一台压缩机而言,达到最大排气压力所需的叶轮回周速度与液环重度的平方根成反比。

3、对最大真空度的影响
随着液环重度的增加,水环真空泵的最大真空度也随之提高,最大真空度与液环重度成正比。

4、对圆盘摩擦损失的影响
圆盘摩擦损失的功率与液环重度成正比。
5、对密封性能的影响
气体的泄漏量与液环重度的平方根成正比。
6、对气量的影响
气体泄漏量随液环重度的增加而增加,泵的实际气量也就随重度的增加而有所降低。
7、对轴功率的影响
液环的能量随其重度的增加而增加,因而所需的轴功率也相应增加。
三、粘度

液环粘度对泵气量的影响很小。粘度主要影响泵的损失功率,因而也就影响泵的效率。这种影响的大小,取决于液环的雷诺数Re(液体流动状态的判别数)。

液环的粘度增加,雷诺数就减小,雷诺数愈小的液环泵与水环泵的差别就愈大。
液环粘度对泵特性影响主要是:

1、水力损失2、圆盘摩擦损失3、在条件相同时,大泵的雷诺数比小泵的要大,因此泵的大小对同一粘度的液环泵的性能也有不同的影响。4、掖环粘度对泵特性的影响还与转速有关。5.、对液环量的影响:粘度大的液环,沿泵壁流动时形成了较大的边界层,在边界层内出现了切向枯性力,它阻止液流沿泵壁和叶片的流动,形成较大的速度梯度,对液环的运动形成阻力,致使液环速度降低,液环量减少,液环量随枯度的增加而减少,液环量的减少意味着液环能堵的降低。6、液环温升对粘度的影响:液环损失功率随拈度的增加而增加,这种损失了的功率。大部分都转换成热能,使泵内温度升高。因此液环泵运转时的温升随液环粘度的增加而增加。液环温度升高后,其粘度随之降低,有利于轴功率的减少。由于掖环的温升能显著地降低真空度,而且也影响到功率的变化。因此,使用粘度大的液环要注意泵的冷却,保持泵内的等温压缩。

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