探索真空循環(huán)水系統(tǒng)水消耗及改造

張笑非

摘?要：基于“以精益思想為引導(dǎo)，在消除浪費(fèi)、持續(xù)改善上，深挖潛、下真功”的企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念，將精益生產(chǎn)的理念運(yùn)用到各個(gè)環(huán)節(jié)，以降低綜合能耗為目標(biāo)，深入挖掘節(jié)能潛力。本文就真空循環(huán)水系統(tǒng)水消耗的問(wèn)題進(jìn)行探索和簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：降低;真空泵;循環(huán)水系統(tǒng);水消耗

一、真空泵系統(tǒng)工作原理

我廠(chǎng)現(xiàn)有真空泵四臺(tái)，均為水環(huán)式真空泵，在工作過(guò)程中，必須不斷地給泵供水，起到冷卻、密封的作用，為了降低循環(huán)水溫度，真空系統(tǒng)中還安裝有冷卻塔。

真空泵工作原理：水環(huán)式真空泵屬于容積式泵，是利用容積大小的改變達(dá)到吸排氣目的。水環(huán)式真空泵的葉輪偏心的安裝在泵體內(nèi)，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)。水受離心力的作用而在泵體內(nèi)壁上形成一旋轉(zhuǎn)水環(huán)，水環(huán)上部與輪轂相切，旋轉(zhuǎn)，在前半轉(zhuǎn)的過(guò)程中，水環(huán)內(nèi)表面逐漸與輪轂脫離，因此葉輪葉片間形成的空間逐漸擴(kuò)大，空間氣體壓力降低，氣體被吸入空間，在后半轉(zhuǎn)的過(guò)程中，水環(huán)內(nèi)表面逐漸與輪轂靠近，葉片間空間逐漸縮小，空氣壓力升高，高于排氣口壓力時(shí)，氣體被排除，至此葉輪每旋轉(zhuǎn)一周，葉片間的空間改變一次，許多空間不停地工作，泵就連續(xù)不斷地抽吸氣體。由于在工作過(guò)程中，做功產(chǎn)生熱量，會(huì)使工作水環(huán)發(fā)熱，同時(shí)部分水和空氣一起被排出，因此在工作過(guò)程中必須不斷地給泵供水，以冷卻和補(bǔ)充泵內(nèi)消耗的水，滿(mǎn)足工作要求。

二、真空循環(huán)水系統(tǒng)水消耗高的原因分析

（一）提前供應(yīng)負(fù)壓時(shí)間長(zhǎng)

負(fù)壓提前供應(yīng)在30分鐘左右，確實(shí)存在提前供應(yīng)負(fù)壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況。

（二）作業(yè)指導(dǎo)書(shū)不詳細(xì)

我們對(duì)真空泵操作規(guī)程、真空泵保養(yǎng)規(guī)程兩部分進(jìn)行詳細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)：在真空泵開(kāi)啟規(guī)程中沒(méi)有規(guī)定真空壓力達(dá)到多少壓力時(shí)，開(kāi)啟閥門(mén)，同時(shí)在真空泵并網(wǎng)操作中這一點(diǎn)也不明確。我們通過(guò)咨詢(xún)真空泵廠(chǎng)家技術(shù)人員了解到：管網(wǎng)真空度大于單機(jī)壓力較多時(shí)，會(huì)造成真空泵內(nèi)循環(huán)水倒吸入管網(wǎng)中，造成真空度波動(dòng)較大。我們調(diào)查了四個(gè)運(yùn)行班人員操作真空泵的情況，（1）進(jìn)氣閥門(mén)、與進(jìn)水閥門(mén)開(kāi)啟順序有差異;（2）進(jìn)水閥門(mén)的開(kāi)啟量有差異。

（三）盤(pán)根處漏水是否及時(shí)維修

填料密封出水有兩個(gè)作用：（1）對(duì)填料起到冷卻和潤(rùn)滑的作用;（2）形成水封，進(jìn)一步起到密封的作用。如果填料密封不出水，填料的磨損會(huì)很快，而且會(huì)增加真空泵運(yùn)行負(fù)載，因此，一般要求填料密封出水呈滴漏狀態(tài)，即出水不能太大，填料密封處漏水太大水消耗就會(huì)明顯增高。

（四）進(jìn)水回水不匹配管網(wǎng)排水損耗大

在真空泵運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)水量大于回水量，會(huì)造成真空泵內(nèi)水環(huán)變厚，容易使部分循環(huán)水倒吸入進(jìn)氣管網(wǎng)中，使負(fù)壓波動(dòng)較大。真空泵進(jìn)水量大于回水量，真空泵運(yùn)行中會(huì)造成進(jìn)氣管網(wǎng)進(jìn)水，負(fù)壓供應(yīng)波動(dòng)加大。因此，進(jìn)水回水不匹配管網(wǎng)排水損耗大是循環(huán)水系統(tǒng)水消耗大的主要原因之一。

三、真空循環(huán)水系統(tǒng)水消耗高的處理措施分析

（一）完善作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

1.真空泵保養(yǎng)規(guī)程中存在的問(wèn)題

“每白班操作工對(duì)真空泵、干燥機(jī)、空壓機(jī)水箱進(jìn)行排污”。沒(méi)有規(guī)定排污多長(zhǎng)時(shí)間，因此，各運(yùn)行班排污量不等。

2.分析、修改真空泵保養(yǎng)規(guī)程

為了確定水箱排污多長(zhǎng)時(shí)間，循環(huán)水清潔，確定每班排污時(shí)間為2分鐘。另外，同時(shí)還要根據(jù)排水是否清潔來(lái)延長(zhǎng)或縮短排污時(shí)間。

（二）完善真空泵操作規(guī)程中存在的問(wèn)題

1.真空泵操作規(guī)程中存在的問(wèn)題

（1）在作業(yè)指導(dǎo)書(shū)中，對(duì)打開(kāi)進(jìn)水閥和打開(kāi)進(jìn)氣閥的先后順序不明確，存在各班操作工在操作順序上有差異。

（2）在作業(yè)指導(dǎo)書(shū)中，對(duì)進(jìn)水閥門(mén)的開(kāi)啟量及調(diào)整沒(méi)有規(guī)定。

（3）在作業(yè)指導(dǎo)書(shū)中，沒(méi)有規(guī)定真空泵并網(wǎng)壓力。

2.分析、修改真空泵操作規(guī)程

（1）根據(jù)我廠(chǎng)真空泵系統(tǒng)循環(huán)水是由泵加壓后直接輸入真空泵腔體內(nèi)，按照常規(guī)真空泵系統(tǒng)先開(kāi)啟進(jìn)水閥門(mén)，后開(kāi)啟進(jìn)氣閥門(mén)操作，會(huì)造成真空泵腔體內(nèi)水位高與汽水分離器，循環(huán)水回流到真空管網(wǎng)中，造成真空壓力波動(dòng)大，水消耗大，因此，對(duì)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)做了如下修改：

A.先開(kāi)啟進(jìn)氣閥門(mén)，再開(kāi)啟進(jìn)水閥門(mén);

B.初步開(kāi)啟進(jìn)水閥門(mén)量不超過(guò)1/3，根據(jù)真空泵泵體溫度，慢慢加大進(jìn)水量，確保在滿(mǎn)足真空泵正常運(yùn)行下，最小進(jìn)水量。

（2）為了避免真空泵腔體與管網(wǎng)壓差大并網(wǎng)，造成循環(huán)水進(jìn)入管網(wǎng)把開(kāi)啟給水閥門(mén)和開(kāi)啟進(jìn)氣閥門(mén)順序顛倒。

（3）開(kāi)啟操作中：?jiǎn)螜C(jī)臺(tái)真空度達(dá)到-0.06MPa后，開(kāi)啟進(jìn)氣閥門(mén)。

（4）在并網(wǎng)操作中：并入的真空泵壓力大于管網(wǎng)壓力后，開(kāi)啟進(jìn)氣閥門(mén)。

（三）匹配進(jìn)水量和回水量

1.回水管道管徑的選擇、改造

真空泵循環(huán)水進(jìn)出口管徑選擇依據(jù)：為了保障真空泵循環(huán)水流量，循環(huán)水進(jìn)水管徑不變。根據(jù)《管道管徑設(shè)計(jì)規(guī)范》及真空泵回水靠自重回流的特點(diǎn)，選擇每臺(tái)真空泵回水管徑為DN80，回水總管徑為DN100。

2.降低回水管道阻力

自2007年，4臺(tái)SK-30水環(huán)真空泵逐漸被2EB-252代替后，原管網(wǎng)中的汽水分離器已不起作用，改造時(shí)為了現(xiàn)場(chǎng)美觀(guān)，沒(méi)有在原回水管網(wǎng)中去除汽水分離器，汽水分離器的壓降在0002MPa左右，為了降低回水阻力，由車(chē)間維修工利用8月廠(chǎng)休時(shí)間分別對(duì)3臺(tái)真空泵回水進(jìn)行了改造。

通過(guò)對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行改造及作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的完善，有效解決了真空管網(wǎng)進(jìn)水問(wèn)題，保障了負(fù)壓的穩(wěn)定供應(yīng)。此外，對(duì)經(jīng)過(guò)實(shí)踐證實(shí)的有效措施進(jìn)行總結(jié)，將修改和完善后的真空泵保養(yǎng)規(guī)程、操作規(guī)程納入《真空泵作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》Q(chēng)/HBZY-BS/BY 211 052-2015，形成標(biāo)準(zhǔn)化。日后要繼續(xù)遵循科學(xué)的PDCA循環(huán)過(guò)程，不斷解決工作中的問(wèn)題。