水环式真空泵的结垢原因及防范措施

作者：山西晋煤集团坪上煤业有限公司 张乐‌

【摘 要】 瓦斯抽放泵站，为高瓦斯矿井必有的基本设施。负责抽取井下瓦斯气体，防止瓦斯超限。它的正常运行，直接影响井下人员的生命安全、以及全矿的正常安全生产问题，因此，应确定为要害部位，通过对水环式真空泵结垢原因的分析,提出了相应的防范措施，有效地为瓦斯泵站创造好的条件。

1、引言

　　水环式真空泵是瓦斯抽放泵站主要工具，担负着提全矿抽放瓦斯重要任务，水环式真空泵在煤矿占有举足轻重的地位，水环真空泵及压缩机是用来抽吸或压送气体和其它无腐蚀性、不溶于水、不含有固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空或压力，从而满足具体工艺流程要求的设备。吸入或压送的气体中允许含有少量液体。SK系列水环式真空泵及压缩机广泛应用于机械、石油、化工、制药、食品、陶瓷、制糖、印染、冶金、环保及电子等行业。由于在工作过程中，该类泵对气体的压缩是在等温状态下进行的，因此在压送或抽吸易燃、易爆的气体时，不易发生危险，所以其应用更加广泛。所以分析水环式真空泵的结垢原因及防范措施有很大的应用价值。

2、水环式真空泵简介

　　系列水环式真空泵及压缩机系统由真空泵（压缩机）、联轴器、电动机、汽水分离器及管路等组成。真空泵及压缩机与汽水分主器的工作过程如下：气体由管路经阀门进入真空泵或压缩机，然后经导气弯管排入汽水分离器中，经汽水分离器排气管排出。当作为压缩机使用时，压缩机排出的汽水混合物在汽水分离器中分离后，气体经阀门输送到需要压缩的气体的系统，而水则留在汽水分离器内，汽水分离器内的水位通过自动溢水开关进行调整，当水位高于所要求水位时，溢水开关打开，水从溢水管溢出；当水位低于要求水位时，溢水开关关闭，汽水分离器中水位上升，达到所要求水位。真空泵或压缩机内的工作液是由汽水分离器供给（也可用自来水）的，供水量的大小，由供水管上的阀门来调整。气体抽吸和压送系统的区别仅在于汽水分离器的内部构造有所不同。抽吸气体时，吸气口压力低于大气压，而排气口压力等于大气压，汽水分离器只有溢水管；压送气体时，吸气口为常压（也可为真空状态），排气口压力高于一个大气压，为保证输送气体压力，汽水分离器的水位通过溢水开关来控制。

3、水环式真空泵的结垢原因

　　随着水环真空泵结垢的开始，循环水灾泵内的热传递环境逐渐被破坏，热交换频率将越来越低，结垢速度将越来越快。水垢成因大致包含以下几点：

（1）受热分解：含有硬度成分的循环水进入真空泵后，随泵的旋转在泵体内形成水环做功发热，使溶解在水中的重碳酸盐逐渐分解，析出难溶于水的沉淀而结成水垢。

（2）溶解度降低：负溶解度温度系数的CA-SO4,CASIO3,CACO3,等盐类随着循环水水温的升高而降低溶解度因此析出沉淀形成结垢。

（3）相互反应：循环水中原本溶解度较大的盐类，在真空泵的运行过程中，和其他盐类发生物理化合反应形成难溶物质而形成水垢。

（4）蒸发和浓缩。由于循环水不断做功发热，不可避免地要产生蒸发和浓缩，使水中溶解盐的浓度不断增大，达到饱和时析出沉淀形成水垢。

4、水环式真空泵的垢层分析

　　运行中的真空泵，产生的水垢包括盐垢和污垢，其成分因水源不同而各不相同。污垢的最大危害是使过水断而降小、水流阻力增大，影响正常供水量，降低热交换效率，水温不断提高，盐垢结成速度加快。有时甚至会造成垢下腐蚀，污垢沉积严重时还会导致真空泵声音异常、效率下降或卡死叶轮事故停机、污垢的来源因时因地而异，实际操作中要认真分析是否有废水流入，水源是否有泥沙、灰尘、煤泥或其他造成水质污染的原因。

5、水环式真空泵的结垢防范措施

　　以上分析表明，循环水的水质和运行温度超过一定指标是造成真空泵结垢的主要原因。水质指标，尤以水的硬度影响最大。为此，必须尽可能降低水的硬度，控制循环水的工作温度，才能解决真空泵结垢的问题。所以在循环冷却水运行过程中对各台泵的回水温度和回水量进行检测，以保证各台泵的正常供水量以及回水温度不超过40℃的规定。供水量可以用阀门来控制，如果回水温度超过规定，要采取补充低温度冷水或用其他散热降温的办法来降低软化水池内软化水的温度。其次，水环真空泵的泵体排水阀门，除了用于正常排出泵的内积水外，还可以再运行过程中利用泵体运转的水压定期冲洗泵内污垢和水造，一方面可以防止污垢积存，另一方面还可以防止水渣转化为水垢。

6、结语

　　水环式真空泵结垢问题有较为复杂的生成机理，正确分析水质指标我运行参数是找出正确的防范措施的关键。除了水温控制盒定期冲洗泵体外，水处理是防止泵体结垢的最要环节。

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