大属性水环压缩机的研发解析

　　抽时间验算用户要求在5min之内把V=2m3的反应罐由P（始）=0.12MPa抽到P（终）=650Pa（绝压）。根据计算抽气时间的公式ti=KiVln（Pi/Pi+1）/S式中ti分段抽气时间，sKi修正系数V设备容积，LPi设备开始抽气时的压力，PaPi+1经ti时间抽气后的压力，PaS抽气速率，L/st总抽气时间，s机组抽气时间分为两个阶段，t=t1+t2（Ki分别取1.1和1.5）**阶段：从P1=P（始）=0.12MPa→P2=0.05MPa（绝压），此阶段SK-6压缩机工作，抽速S=100L/s，数据代入公式得：t1=19s第二阶段：从P2=0.05MPa（绝压）→P（终）=650MPa（绝压），水环罗茨机组也工作，抽速S=70L/s，数据代入公式得：t2=186st=205s<5min吸气、排气管路距离较近，计算时不考虑管道影响和系统漏气经过验算，此方案满足要求。

　　根据我们在现场考查用户的实际状况，在控制程序上拟采用手动调试和自动工作方式，并且依靠传感器件实现远程可视控制。

　　设计要点方案确定以后，设计的关键是设备组件、传感器件、执行元件的配置及工艺流程。

　　水环式压缩机（B1）完成机组全过程的气体压缩，初期直接压缩气体到接收点，后期压缩由真空机组（B2和B3）输送来的气体。真空机组（B2和B3）完成对真空罐的抽空。

　　水环压缩机和水环泵的工作介质采用脱氧水，而脱氧水必须循环使用，为此我们设计了特殊结构的汽水分离器和冷却器。中间级的汽水分离器正常工作时处于负压状况，而末级分离器为正压状态，为了保证气液分离和输送气体的压力，分离器配有液位控制器和液位显示，我们自行设计了液位控制器，使水位自动保持在恒定位置，自动控制脱氧水的进排，以自动完成水的补给和循环。

　　输送介质为有毒、易爆气体，所以在机组的密封结构中，动密封采用机械密封，并对动密封处增加氮气保护罩，静密封处采用氟橡胶密封。

　　工作过程可实现自动远和控制，也能手动操作，管路阀门全部采用电动或气动方式，换向阀门采用防爆型。控制柜采用PLC可编程序控制器，传感信号传输到总控室，在此全面实现机组内泵和阀门的工作，并监视其运行状态。

　　F1、F2、F3、F4.阀门Q1、Q2.汽水分离器B1.SK水环压缩机B2.2SK水环泵B3.ZJB罗茨泵设备流程制造过程机组在制造时，考虑到系统的整体性和搬运、安装方便，我们把真空机组和压缩机及汽水分离器、冷凝器置于同一底盘上。管路（包括气路、工作液水路、冷媒水路）比较复杂，为了管路的清晰和连接方便，制造时抽气管路连接采用硬连接；工作液水路、冷媒水路采用软、硬并用的形式，以保证机组的运行、安装、维修，但是机组与外连接为单一接口。在现场只需连接抽气口、接收口、供水管口即可，方便简单。

　　整机测试及使用状况整机测试时，我们模拟用户使用工况设计制造了测试系统，系统方框图如。

　　进气口连接1.5m3的真空罐，排气口与0.2m3的容器连接，真空罐配有真空表和充气阀，排气口的压力罐配有压力表和放气阀。工作液和冷媒水用自来水。除工作液外其余全部等同实况。

　　测试方法分别测试极限真空，排气压力，控制程序等。测试结果如下：真空部分极限压力：200Pa气体压缩部分排气压力：0.1MPa（表压）性能曲线P-S图如。测试结果满足设计要求。

　　使用情况在后来的用户实际使用中，能够达到其使用要求，反应良好。此类机组除了可输送气体，还可用于气体回收、压缩，可在化工和石油行业中推广使用。

　　结论本机组已投入生产运营，运转正常。该机型在国内属首创，如果配合其他设备，如我厂生产的高压水环压缩机排气压力可达0.6MPa以上，吸气压力可低于200Pa以下，在排气速率和吸、排口压力上系列化，从而形成真空-压力系列化气体输送设备，使原来工艺中气体排放大气，污染环境变为回收利用，必将产生巨大社会和经济效益，前景广阔。