液環(huán)真空泵工作原理、啟停及常見故障分析

梁鵬

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，液環(huán)真空泵在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，而液環(huán)真空泵傳動(dòng)部位磨損等常見故障，不僅會(huì)影響到真空泵設(shè)備的運(yùn)行效率，也會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定帶來影響。本文簡(jiǎn)單分析了液環(huán)真空泵的工作原理以及啟停操作，并簡(jiǎn)單闡述了液環(huán)真空泵的常見故障。

關(guān)鍵詞：液環(huán)真空泵；工作原理；常見故障

液環(huán)真空泵與其他類型的機(jī)械真空泵相比有著結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、操作方式簡(jiǎn)便以及維修方便等特點(diǎn)，使得液環(huán)真空泵廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)生產(chǎn)中，而且液環(huán)真空泵在氣體壓縮過程中的溫度變化較小，所以將液環(huán)真空泵經(jīng)常應(yīng)用于易燃易爆等危險(xiǎn)氣體的抽除工作。

一、液環(huán)真空泵的工作原理

液環(huán)真空泵主要包括吸氣口、排氣口、泵蓋、葉輪以及工作液等組成部分，其中工作液可以使用自來水、循環(huán)水或脫鹽水等，而葉輪則以偏心的方式安裝在泵體內(nèi)部。當(dāng)液環(huán)真空泵開啟時(shí)，葉輪開始按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)并將泵體內(nèi)的工作液拋向四周，而工作液在離心力的作用下在泵體內(nèi)形成封閉的液環(huán)，此時(shí)，由于葉輪的偏心安裝方式，使得下部葉片浸入工作液中而上部葉片稍微浸入工作液，并且在葉輪轉(zhuǎn)軸與液環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間。當(dāng)葉輪的葉片由下部液環(huán)轉(zhuǎn)向上部月牙空間時(shí)，相鄰葉片間的空間容積不斷變大，從而通過位于此處的吸氣孔將氣體吸入泵體，而葉片由月牙形空間向下部液環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相鄰葉片之間的空間容積在不斷減小，并通過位于此處的排氣孔將葉片間的氣體排除泵體，這就是液環(huán)真空泵的主要工作原理。

二、液環(huán)真空泵的啟停操作

在開啟液環(huán)真空泵前應(yīng)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，首先，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，包括查驗(yàn)液環(huán)真空泵的軸承是否存在破損、變形以及缺失潤(rùn)滑油等問題。其次，要對(duì)液環(huán)真空泵電機(jī)進(jìn)行試轉(zhuǎn)并確保各組件的連接以及運(yùn)行狀況良好。完成檢查工作后，開始對(duì)液環(huán)真空泵補(bǔ)充水或其他類型的工作液，在打開液環(huán)真空泵補(bǔ)水閥門進(jìn)行補(bǔ)水時(shí)，應(yīng)根據(jù)補(bǔ)水流量計(jì)數(shù)設(shè)備對(duì)閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而確保真空泵補(bǔ)水的科學(xué)性、合理性。同時(shí)，在開啟液環(huán)真空泵前，應(yīng)確保泵體內(nèi)工作液在泵體內(nèi)部容積的一半左右，因?yàn)楸皿w內(nèi)部工作液過多，不僅會(huì)影響液環(huán)真空泵的工作效率，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)過載跳車等情況。而且，在開啟真空泵前應(yīng)確保排氣閥門處于開啟狀態(tài)而吸氣閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，并在開啟液環(huán)真空泵時(shí)迅速打開吸氣閥門。液環(huán)真空泵的停止流程，首先要關(guān)閉吸氣閥門再快速關(guān)閉真空泵，然后關(guān)閉液環(huán)真空泵的排氣閥門，最后再關(guān)閉真空泵的補(bǔ)水閥門，這種操作方式可以有效降低液環(huán)真空泵的運(yùn)行負(fù)荷，并減少設(shè)備故障發(fā)生幾率。如果液環(huán)真空泵需要長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)行，則應(yīng)將泵體內(nèi)部的工作液排除并擦拭干凈，防止銹蝕等現(xiàn)象對(duì)泵體造成的影響和損害。

三、液環(huán)真空泵的常見故障

（一）軸承溫度過高問題

液環(huán)真空泵在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)軸承溫度過高的問題，會(huì)對(duì)真空泵的正常運(yùn)行以及工作效率帶來影響，而造成液環(huán)真空泵軸承溫度過高的原因有很多，首先，如果泵體內(nèi)部的工作液過多或其他原因?qū)е碌谋皿w或軸承振動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生軸承溫度過高的問題。其次，設(shè)備安裝過程中沒有控制好軸承間距，導(dǎo)致軸承之間的間隙過小，使得液環(huán)真空泵運(yùn)行過程中出現(xiàn)軸承相互摩擦的情況，也會(huì)導(dǎo)致真空泵軸承產(chǎn)生溫度過高的問題。第三，在液環(huán)真空泵運(yùn)行過程中，如果發(fā)生泵體內(nèi)部葉片斷裂的情況，會(huì)導(dǎo)致葉輪出現(xiàn)受力不均勻的問題，并在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中造成真空泵軸承的軸向壓力變大，從而使液環(huán)真空泵軸承的溫度異常升高。

對(duì)于液環(huán)真空泵軸承溫度過高的問題，首先應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行前的檢測(cè)工作，查看真空泵軸承是否存在問題，以及通過轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試查驗(yàn)是否存在卡澀等情況。除此之外，在液環(huán)真空泵運(yùn)行時(shí)，如果是因?yàn)楸皿w內(nèi)部葉片斷裂而導(dǎo)致軸承溫度過高，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉真空泵并對(duì)葉輪進(jìn)行維修或更換，避免造成更大的設(shè)備故障以及生產(chǎn)安全事故。

（二）葉輪腐蝕問題

液環(huán)真空泵運(yùn)行過程中，在一定的溫度等條件下泵體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生氣蝕作用，也就是當(dāng)泵體內(nèi)部吸氣孔處的壓力低于該溫度下的工作液氣化壓力時(shí)，會(huì)使泵體內(nèi)部的工作液產(chǎn)生氣泡，在葉輪的作用下向排氣孔處移動(dòng)時(shí)，氣泡因壓力的升高而破裂，此時(shí)會(huì)在氣泡破裂的位置產(chǎn)生局部的真空，并使周圍的工作液迅速填補(bǔ)過來，所以，在泵體內(nèi)部氣泡破裂的瞬間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的水擊作用，而這種水擊作用會(huì)對(duì)葉輪造成一定的影響和破壞，并使葉輪表面出現(xiàn)點(diǎn)蝕的現(xiàn)象，不僅會(huì)降低葉輪的工作效率，還會(huì)增加葉片斷裂的幾率，從而對(duì)液環(huán)真空泵的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。其次，當(dāng)液環(huán)真空泵使用水作為工作液，而且在運(yùn)行過程中會(huì)吸入一定的二氧化碳時(shí)，二氧化碳溶于水會(huì)產(chǎn)生碳酸，從而導(dǎo)致泵體內(nèi)工作液呈酸性，而葉輪在這種運(yùn)行環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生一定的電化學(xué)腐蝕作用，不僅會(huì)引起液環(huán)真空泵的震動(dòng)以及軸承過熱等情況，從而影響到真空泵的工作效率，還會(huì)大大降低設(shè)備的使用壽命，并影響到液環(huán)真空泵的運(yùn)行安全。

葉輪腐蝕屬于液環(huán)真空泵較為常見的故障之一，對(duì)于葉輪腐蝕的預(yù)防和處理方案，相關(guān)工作人員可以使用一些耐腐蝕性能更好的材料制作葉輪，從而提升葉輪的抗腐蝕能力。也可以通過科學(xué)設(shè)置汽水分離器以及控制好泵體內(nèi)工作液的高度等方法，減少葉輪腐蝕問題的出現(xiàn)幾率，避免對(duì)真空泵的正常運(yùn)行帶來影響，從而提高設(shè)備的使用壽命并保證液環(huán)真空泵的工作效率。

（三）真空度下降問題

真空度對(duì)于液環(huán)真空泵的工作效率有著直接的影響，而可能導(dǎo)致泵體內(nèi)真空度下降的原因有很多。首先，如果泵體內(nèi)部工作液的液位過高，不僅會(huì)影響到泵體內(nèi)部空間容積，還會(huì)影響到泵體內(nèi)氣體與工作液的分離效率，從而影響到真空泵的抽吸能力；而泵體內(nèi)液位過低會(huì)使葉片脫離液環(huán)的范圍或者使工作液無法形成液環(huán)，導(dǎo)致葉輪與工作液無法形成有效密封，從而出現(xiàn)真空泵內(nèi)部氣體亂竄的情況甚至導(dǎo)致排除的氣體重回泵體內(nèi)部，最終影響到真空泵的工作效率，這些情況都會(huì)引發(fā)液環(huán)真空泵的真空度下降問題。其次，如果泵體內(nèi)部葉片存在破損或斷裂等情況，也會(huì)對(duì)真空泵的真空度以及工作效率產(chǎn)生影響。

在處理液環(huán)真空泵的真空度下降問題時(shí)，工作人員可以先行檢查泵體內(nèi)工作液的液位，并對(duì)真空泵工作液進(jìn)行降溫處理。其次，停止真空泵并檢查內(nèi)部葉輪是否存在問題，如果葉片出現(xiàn)損壞或斷裂等情況應(yīng)及時(shí)維修或更換。最后，檢查液環(huán)真空泵的軸承處密封效果是否存在問題，并確保其密封性良好。

結(jié)語：

綜上所述，隨著液環(huán)真空泵應(yīng)用范圍的增加，其運(yùn)行穩(wěn)定性以及工作效率對(duì)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)有著重要影響。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)熟悉液環(huán)真空泵的結(jié)構(gòu)及其工作原理，并嚴(yán)格遵守液環(huán)真空泵的安裝以及使用規(guī)范。除此之外，管理人員還應(yīng)制定合理的液環(huán)真空泵日常檢查以及維護(hù)保養(yǎng)方案，對(duì)發(fā)生的真空泵故障以及處理過程進(jìn)行記錄和存檔，并定期對(duì)真空泵進(jìn)行停機(jī)檢修，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)真空泵故障并在第一時(shí)間進(jìn)行處理，從而確保液環(huán)真空泵的安全運(yùn)行，避免真空泵故障對(duì)工業(yè)生產(chǎn)帶來更多的影響。

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