[发明专利]一种液环式真空泵回水系统及回水方法

说明书

本发明公布了一种液环式真空泵回水系统及回水方法，它包括真空泵本体(1)和外接的气水分离器(8)，其特征在于：所述的气水分离器(8)的另一端与换热器(9)相连接，在所述的换热器(9)尾部接有增压泵(10)，在所述的增压泵(10)上接有若干根管道与所述的真空泵本体(1)筒壁上的回水口(10.1)相连接，在每根所述的管道上接有流量监测装置(11)，在所述的增压泵(10)后方的管道上接有压力监测装置(12)；它克服了现有技术中的受到工作液温度和汽化压力的限制，其腔体内部容易发生汽蚀的缺点，具有有效补充工作液量，降低液环温度的优点。

技术领域

本发明涉及到能源、化工技术研究领域，更加具体来说是一种液环式真空泵回水系统及回水方法。

背景技术

液环真空泵主要用于粗真空的形成过程，由于其具有接近等温压缩、对粉尘不敏感、吸入气体可以夹带液体或大量水蒸气的优点，其在电力行业领域应用广泛，对冷凝器的抽真空阶段和真空维持阶段均使用真空泵及成套机组来完成。液环真空泵由低速电动机、汽水分离器、工作液冷却器、气动控制系统、高低水位调节器、泵组内部有关连接管道、阀门及电气控制设备等组成，其作用是在汽轮机组启动时建立真空及抽除真空系统不严密处漏入的空气和未凝结的蒸汽，以维持凝汽器的真空度。液环真空泵是靠偏置叶轮在泵腔内回转运动使工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵。

液环泵在运行时，由于工作液体温度不断上升，且在排气过程中不断有水从排气口流失，泵腔内水量减少，致使液环泵的性能降低；并且由于受到工作液温度和汽化压力的限制，其腔体内部容易发生汽蚀。汽蚀不但会对液环泵的过流部件产生破坏作用，还会使液环泵产生振动和噪声，并导致其效率下降，因此应尽量防止液环泵在汽蚀状态下工作。因此，在液环泵运行的过程中需要不断向泵腔体内补充工作液体，以维持工作液量及降低工作液体的温度。

液环真空泵\真空真空泵等设备在工作时需不断向液环内补充冷却介质，即工作液。该工作液实质是真空泵排出的汽水混合物经由汽水分离器分离并经过换热器后冷却回流的液体，该部分冷却工作液的流量、温度以及回流方法将直接影响到真空泵液环的工作温度，从而影响真空泵的工作效率以及汽蚀风险程度。

如图6所示，在现有真空泵的回水系统中，回水口往往被设计在靠近真空泵端盖一侧，冷却工作液沿该回水口经过分配板导流至真空泵叶轮4附近，通过原有的回水口13进入到筒体内部。叶轮旋转时冷却工作液通过原有回水口13首先进入叶轮相邻两叶片间的体积单元，后随离心力的作用进入液环5开始传质、换热过程。由于液环5体积要求相对固定，多余的液体经由排气孔6排出筒体。

上述类型冷却工作液回水系统设计其优势在于利用了叶轮的离心力，以及相邻叶片间的真空，从而在不增压的条件下让工作液自流入液环内部，简化了系统。然而近年来系统对真空泵性能要求的逐渐提高，部分常规设计已无法满足相关要求。例如在夏季或者常年高温地区应用真空泵时，液环温度过高将导致导致真空泵效率下降、抽气能力下降、汽蚀等一系列问题，该类问题对真空泵液环温度，冷却工作液的回水量、水温、回水方法、换热效率均提出了更高的要求，上述设计中回水方法的弊端也随之显现。常规回水方法其冷却液(低温液体)是经由原有的回水口13首先进入叶轮相邻两叶片间的体积单元，随后在离心力的作用下进入液环5内侧开始传质传热的。而在液轮15的高速转动下，冷却液由原有的回水口13运动至排气孔(排水) 6的时间非常短暂，且液体之间的换热仅限于液环内侧边界层。即冷却液在液环内停留时间短，低温液体并未充分换热便由排气孔(排水)6排出筒体，液环靠近筒壁一侧的高温液体并未得到有效降温或者置换。从而导致了液环5温度难以下降，真空泵夏季工况超温、工作效率低、抽气能力下降、汽蚀等问题。

发明内容

本发明的第一目的在于克服上述背景技术中的不足之处，而提出一种液环式真空泵回水系统。