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真空蒸汽处理系统的研究

电力元器件(如电机、变压器、电容器、电力电容器、电缆、电瓷套管、高压开关、互感器等)的真空浸渍处理工艺的目的是改善绝缘材料的电气绝缘性能。因此含在绝缘纸和绝缘油中的水分是最关键的有害物质。一般绝缘纸中含水分约8%~10%塑料膜则少一些,在上述工艺过程中有大量的水需要处理。医学生物制品、食品和蔬菜的真空冷冻干燥、食品的真空保鲜过程中也有大量的水需要抽出。这些过程中不但有大量的水需要处理,而且真空度要求相对高一些,约在100~10pa之间,而其它如谷物、水果、棉花、烟草、木材、纺织品和纸的真空浸渍处理中,真空度相对要求低一些,但水蒸气和可凝性气体的量则比较大。

     电力元器件的真空浸渍工艺和医学生物制品食品、蔬菜真空冷冻干燥工艺中通常都使用油封真空泵,大、中型设备则基本采用滑阀泵,但由于所抽气体中含有大量水蒸气,进入泵腔后在压缩过程中全部凝结成水,排入油箱后与油混在一起,对泵的工作影响很大,一方面降低了润滑功能,加快了轴承和其他转动部件的磨损,而且还要产出锈蚀:另一方面影响了泵的真空度和抽气效率。用户只能经常换油,换下的油经过沉淀,出去水后在重复使用。但这种油水混合物沉淀后并不能完全分离,所以重复使用的油质量不好,只能勉强的使用,效果并不理想。许多客户只能采用经常换新油的方法,所以生产成本高,严重影响经济效益。虽然滑阀泵可以通过气镇来解决一部分蒸汽,但不能解决跟本问题,何况还要增加功率损耗。

    为解决丑水蒸气的问题,各方面都做了很多研究,对真空度低的可以采用液环泵,真空度要求稍高一些的可以用单级罗茨液环机组,但他们的耗电水指标都比较高。真空度要求较高的单靠水环泵和单级罗茨液环机组跟本达不到真空度的要求,所以发展了三级罗茨液环机组。它既能抽出大量的水蒸气,有能达到所需的真空度。以抽气速150L/s抽气能力的系统为例,一般采用的机组配置为ZJP-150/ZJP-70/PQ-6/2SK-6A,在主要工作压力范围内它的总消耗功率为13KW,耗水量为35L/min。这种机组用户使用后比较满意,基本上能满意工作要求。

    通过调研,认为应该研究发展一种价格适中,性能优良,节能效果好的蒸汽处理设备。经过一年多的研究试验,我们终于研制成功了ZHS型真空蒸汽处理系统,并申请了专利,专利号为ZL200520072932.3的。它以滑阀泵为主,液环泵为前级泵,配以油泵、阀门、真空表、温度显示仪和电气控制设备组成一套真空系统。特点是可以处理大量水蒸气和其它可凝性气体,比滑阀泵有更低的极限压力提高低压区间的抽气能力10%~15%防治泵的污染,降低的泵油的磨损,避免泵内零件锈蚀,改善润滑延长使用寿命。它与前述的三级罗茨液环泵机组相比,在主要工作压力范围内功率消耗降低40%水耗量节约40%以上。

   1真空蒸汽处理系统可以处理大量水蒸气和凝性气体,将它排除系统之外,保证泵油不被污染。

   2真空蒸汽处理系统具有突出的节能效果,与三级罗茨液环泵机组相比,在主要工作压力范围内,功率消耗可降低40%水消耗量可减少40%。由于真空油不在被污染,不比在频繁地换油,节约的能源更可观,因此经济效益非常明显。

   3从性能对比来看,以上速150L/s为例,蒸汽处理系统的极限压力比滑阀泵和三级罗茨液环泵机组低半个数量级,低压下的抽气能力要提高10%~15%。从价格对比看,蒸汽处理系统比三级罗茨液环泵机组要便宜一半,但比H-150泵要贵一些,不过也只是一次性投资费用搞一些。由于运行费用降低,可以很快收回所增加的投资。

   4应用最广的是ZHS150-6型和ZHS150-3型真空蒸汽处理系统的所有连接尺寸与H-150泵完全一致,可很方便的替代更换。

   5真空蒸汽处理系统是新开发的产品,有广阔的发展前景,也难免有考虑不周的地方,望不惜指正。

(沈阳海鹞真空包装机械有限公司技术部)


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