Вакуумные насосы для откачки пара: типы насосов и методы удаления паров

Вакуумные насосы для откачки пара в основном используются в таких процессах как: вакуумное испарение, концентрирование, дистилляция, кристаллизация, сушка, экстракция, сублимация, абсорбция, вакуумная фильтрация и во многих других технологических процессах. В качестве вакуумного насоса применяют механические насосы:

водокольцевой вакуумный насос,
масляный пластинчато-роторный вакуумный насос,
насос Рутса,
золотниковый вакуумный насос,
кулачковый вакуумный насос.

Методы и способы удаления воды и конденсирующихся паров в вакуумных насосах с масляным уплотнением

Пластинчато-роторный вакуумный насос

Вакуумные насосы с масляным уплотнением, такие как пластинчато-роторные насосы, могут выдерживать определенное количество воды и других конденсируемых паров, таких как спирты, ацетон и растворители. Для обеспечения целостности масел-герметиков и достижения хорошего вакуума (ниже давления паров жидкости) лучше всего предотвращать попадание конденсата в вакуумные насосы с масляной герметизацией или удалять его после того, как он попадет в вакуумный насос.

Далее рассмотрены различные способы удаления конденсата, и в основном речь идет о конденсате как о воде. Обсуждение воды также применимо к другим парам и жидкостям, особенно к тем, у которых давление пара близко или выше, чем у воды. Улавливание и фильтрация конденсирующихся паров перед вакуумным насосом:

Сорбция: улавливает воду с помощью мембраны или среды, которая будет “фильтровать” пар до пара жидкости, используя либо адсорбцию, либо абсорбцию. Тип мембраны обычно объединяет влажный воздух, а тип среды (например, активированный оксид алюминия) поглощает конденсат.
Емкость для конденсации или отвода: вертикально сконфигурированный резервуар, емкость или барабан, имеющий площадь поверхности для конденсации увлажненных паров. Помимо поверхностей, разделение происходит под действием силы тяжести, при этом жидкость падает на нижнюю часть и захватывается ею. Пар поднимается вверх с заданной скоростью и выходит в верхней части сосуда.Такие емкости часто содержат перегородку или сконструированы таким образом, что воздух имеет ограниченный или затрудненный путь, обеспечивая, таким образом, большую площадь поверхности и работу силы тяжести, позволяющей жидкости падать вниз, а воздуху подниматься вверх.
Холодная ловушка: емкость, в которой движущийся воздух соприкасается со змеевиками или лопастями, заполненными охлажденной жидкостью. Пар конденсируется на более холодной поверхности, превращается из газа в жидкость и собирается на холодной поверхности и / или опускается на дно емкости.
Ловушка с жидким азотом: по конструкции аналогична холодной ловушке, за исключением того, что пары замерзают на змеевиках.

Удаление конденсата из вакуумного насоса

Газобалласт

Газобалласт. Газобалласт подразумевает подачу газа (обычно воздуха, азота или другого несжимаемого газа) во время хода сжатия насоса для изменения соотношения неконденсируемых веществ к конденсируемым и предотвращения конденсации из-за теплоты сжатия (впускаемый воздух увеличивает массу газа). Использование газового балласта снижает производительность вакуумного насоса при низких давлениях. Расход газового балласта ограничен примерно 5% рабочего объема насоса. Газовый балласт очень эффективен для конденсата с давлением пара, близким или превышающим давление воды.
Прогрев насоса. Прогретый насос обрабатывает конденсирующиеся вещества, такие как вода, удерживая их в паровой фазе. Повышение температуры масла выше точки кипения конденсируемого продукта, максимум до 110ºС, может предотвратить образование конденсата, прокачивая его через насос и выводя в выхлопные газы, как и любой другой газ. Термостатируемое устройство поддерживает температуру масла, а для защиты вакуумного насоса в него встроено высокотемпературное масло. Работа горячего насоса может привести к более высокой скорости разложения масла. Рекомендуется использовать синтетическое масло или проводить интенсивную замену масла.
Декантация. Несмешивающиеся конденсаты можно обрабатывать путем разделения фаз (превращения пара в жидкость) в масляном резервуаре и слива в масляный отстойник. Необходимо принять меры предосторожности, для предотвращения попадания конденсированной жидкости в линию подачи масла вакуумного насоса. Кроме того, это может отрицательно сказаться на входном давлении вакуумного насоса.
Продувка газом. Продувка включает подачу сжатого постоянного газа через выпускные клапаны вакуумного насоса для улавливания паров на выходе. Это похоже на использование газового балласта, но менее эффективно. Тем не менее, это не влияет на входное давление вакуумного насоса

Вакуумная дистилляция или очистка паром.Система обработки паров или вакуумной дистилляции снижает общее давление на выходе пластинчато-роторного насоса путем последовательной перекачки с использованием небольшого водокольцевого вакуумного насоса. Водокольцевой вакуумный насос снижает давление масла на выходе поршневого насоса. Благодаря этому, а также повышенной температуре масла, поддерживаемой с помощью термостатируемого клапана на линии подачи охлаждающей воды, пар не конденсируется в масле. Важно отметить, что общее давление должно быть меньше давления насыщенного пара при температуре масла внутри насоса. Метод обработки пара обрабатывает гораздо большее количество пара, чем газовый балласт, и он не увеличивает входное давление вакуумного насоса. Эта методика вспомогательного насоса наиболее применима к большим поршневым насосам с масляным уплотнением, в которых содержится большое количество масла. Ключевым преимуществом системы обработки паров является то, что конденсирующийся пар может быть извлечен в водокольцевом насосе и использован в качестве технологического герметика, если он совместим с процессом.

Назад к списку

Комментарии

Загрузка комментариев...