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干式螺杆真空泵凭借无油洁净、高真空度、节能等优势,已经成为半导体、化工、医药等高端领域的重要工艺设备。
热知识:干式螺杆泵为何需要冷却与气体吹扫
但作为干式真空泵,其特性在于泵腔内无水、无油,这一点与油润滑真空泵或液环真空泵不同——后者可通过腔体内的液相带走热量,而干式真空泵则往往都是通过冷却水夹套或冷却盘管间接带走泵腔的热量。

此外,干式螺杆真空泵通常会配置气体吹扫系统以保障稳定运行。由于其运行过程中泵腔内的温度较高,在某些工艺应用中,为避免所抽除介质在泵腔内发生聚合、积炭、燃爆等情况,使用前必须先对所抽除气体进行分析和评估,并配置合理或完善的干式螺杆真空泵冲洗及冷却系统。
今天,我们就来介绍干式螺杆真空泵的冷却和气体吹扫系统。
一、干式螺杆真空泵的冷却
壳体夹套冷却
干式螺杆真空泵通常采用水或者乙二醇水溶液作为冷媒,泵体上采用水冷夹套或冷却盘管,泵腔内部已经完成冷却液系统的联接,通常只需要联接冷却液进出口管路,在泵运行时,必须保证冷却液已经开启并保持正常的流量和温度,否则将会导致干式螺杆真空泵被卡死等问题。
为了确保干式螺杆真空泵冷却水系统的正常工作,尤其是在该泵抽取燃爆性气体的场景下,需要在其冷却水管路中安装流量开关(或流量变送器)及温度变送器,如冷却水系统的流量不足或温度过高时会发出报警信号或自动停机以保护干式螺杆真空泵。
转子内部冷却
部分干式螺杆真空泵有轴心冷却的配置,在泵轴内部通入冷却水,可使螺杆转子的温度降低,从而使螺杆之间保持恒定的间隙,防止螺杆转子温度过高膨胀卡死,保证稳定的性能。
对高温下容易腐蚀、易积炭的工况,采用螺杆内部冷却后可明显提高泵的使用寿命和可靠性。
气体直接冷却
干式螺杆真空泵还可以通过冷却后的气体直接冷却泵腔,冷却后的气体通常是氮气、二氧化碳、干燥空气或者是抽吸物料本身。
二、干式螺杆真空泵的气体吹扫
氮气密封吹扫
当干式螺杆真空泵所抽气相易燃爆,有毒有腐蚀性时,为了防止气体泄漏,在泵运行过程中,在端盖顶部(通常是排气端)的丝堵处通入氮气或惰性气体对端盖内部加压,在泵的机封,唇封的基础上,增加一道“气体屏障”,阻止泵腔内气体或液相进入同步齿轮箱和轴承。
清洗吹扫
清洗吹扫的目的是为了在泵运行前或运行后排除泵内残留的工艺气体,对泵腔内的残留工艺气体进行置换,如可凝相、腐蚀性、粘性物料,防止其滞留在泵腔造成腐蚀和沉积,气体吹扫是在干式螺杆真空泵抽气之前和抽气结束之后立即进行,吹扫时关闭泵进气阀门,在泵入口处通入氮气或惰性气体,一般持续20~30分钟。

气体稀释/冷却
氮气稀释和冷却系统管路一般是接在干式螺杆真空泵腔接近排气口位置,一般通入氮气或其他惰性气体,对于泵腔压缩产生的高温气体直接进行冷却,通入氮气等惰性不凝性气体也可防止压缩过程中泵腔内工艺气体冷凝液化。气体稀释/冷却的通入气体工艺参数需要严格根据工艺工况来设计计算,否则会对真空泵系统的稳定运行带来风险。
干式螺杆真空泵的稳定可靠运行与它的冷却及气体吹扫系统的合理配置息息相关,尤其在化工、制药等严苛的应用场景中,这种关联性更为关键。
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