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1、TBJ型透平真空泵在纸机真空系统的应用 生产2010实践PRo d Uc Tio n 8Application of TBJ tu rbine vacuum pump in the vacuu m system of paper m achinesLI Y u e-xian, CHEN J ie, WEN Jian-xin (HangzhouZh en xin g Ind ust rial Pu mp Manu fact uring Co Ltd., H an gzhou 311234, Chin a)TB J 型透平真空泵在纸机真空系统的应用李月仙陈杰温建新（杭州振兴工业泵制造有限公司，杭州
2、311234）纸机真空系统应用较广的传统真空泵有液环式真空泵、罗茨真空泵、往复式真空泵等。液环式真空泵效率偏低，且由于叶轮圆周速度不高，致使其结构尺寸庞大、能耗高，另外须使用工作液，易腐蚀或积垢，并消耗大量的水；罗茨真空泵受结构限制，抽气量较小；往复式真空泵结构及加工工艺较复杂、维修量大、效率较低。由此可见，目前国内普遍应用的真空泵产品大多以容积式真空泵为主，普通存在效率较低的情况，并且受到转速难以达到很高的限制，特别在一些需要大抽气量粗真空获得场合，所需真空泵往往体积大、能耗高、噪声大，更难适应真空系统真空抽吸点较多的造纸生产线的要求。李月仙，工程师，公司技术部经理；多次承担或参与浙江省科技
3、计划项目及优选主题工业项目，长期从事泵及压缩机的研发，申请专利多项。国产T B J 型透平真空泵具有效率高、节电节水、抽吸量大、真空度稳定、结构紧凑等特点，是纸机真空系统更新换代和替代进口的优选产品。摘要：简述了国产TB J 型透平真空泵的性能、结构及特点，介绍了不同真空泵的选用和工艺管线布置，及真空系统的节能情况。关键词：透平真空泵；纸机真空系统；节能A b str act:The p er fo rma nce, str uctu re a nd ch aracteristics of d omes-tic TBJ tu rb in e vacu u m p u mp w ere br i
4、e y su mm arized. Th e ch oice o f d ifferen t ty p e of va cu u m p u mp , th e lay ou t of p ip ing system a nd co nd ition s of sav ing en erg y in r ealizin g va cu u m system were in -tr od u ced.K ey w or d s:tu rb in e vacu u m pu m p; vacu u m sy stem fo r p ap er m a-ch in e; en erg y savin
5、 g中图分类号:T S 737. 2文献标志码:B文章编号:1007-9211(2010) 04-0072-03+1的工作原理及结构透平真空泵利用离心工作原理，借助叶轮高速旋转所产生的离心力对气体作功，将电机的机械能转变为气体能量。运转时，气体从吸入口高速吸入，经离心叶轮的流道、扩压器，最终形成高温气体，从蜗壳出口高速排出，从而在设备吸入口形成真空度，实现真空的抽取。T B J 型透平真空泵机组主要包括主机、润滑油系统、控制系统、辅件等，除控制系统、辅件外，其他部件均集成布置在同一公共底座上。1.1的主机2第31卷第4期2010年2月主机由独立泵头、增速部件、电机、底座等组成，结构剖面如图1所
6、示。叶轮分别和各个扩压器、蜗壳组成一个独立泵头，并呈筒形结构，与连接体、轴封等部件悬臂地安装于齿轮箱两侧。运转时，由电机通过膜片式联轴节带动低速转子、高速齿轮轴，然后带动叶轮高速旋转。为方便检修，齿轮箱、连接体、轴封等部件采用了水平中分结构。另外，叶轮经严格动平衡及超速试验，转子经动力学稳定性分析计算，采用了动压滑动轴承，确保转子高速运行的平稳性。各独立泵头分别对多个位置的真空点抽吸真空，泵头尺寸相同或不同，以满足多种真空度抽取的需要。各独立泵头的出口根据工艺相互连通或单独排放，从出口排出的高温气体绝大部分可通过热交换回收，并可用于纸机干燥部密闭气罩新鲜风的补充、生产用水的加热及车间采暖等。1
7、.2的润滑油系统润滑油系统由油箱、主辅油泵、油冷却器、油过滤器、溢流阀、电加热器和单向阀组成，与润滑油管道集装在公用底座上。润滑油主油泵为机械油泵，安装在齿轮箱的输入轴上。辅助油泵为电动油泵，位于主电机下方，在主机启停和主油泵欠压时运行。主辅油泵以压力联锁，为主机安全运行提供保障。油冷却器选用列管式水冷，通过调节冷却水量保证轴承进油温度。1.3的控制系统透平真空泵转速较高，属于较精密的旋转机械，为了确保机组安全可靠运行，配备了完善的检测控制系统，包括：气液分离器液位检测、报警、联锁主机；各抽吸点真空度检测、报警、联动防喘旁通阀；各轴承温度点检测、报警；高速转子振动检测、报警；润滑油温度、油压检
8、测、报警、联锁主机；主机电流显示报警、联锁主机；可实现与DC S 通讯和交互操作。对主要的参数还设置了实时曲线和历史曲线、报警记录，以供事后查询及故障诊断。根据不同企业的要求，在对主机的启动方式上可选用星-三角、自耦降压或软启动。为了满足同一纸机抄造不同纸种，还可配备变频控制器，以实现不同纸种对真空度的不同要求，从而降低能耗，使透平真空泵更加高效节能。1.4的辅件透平真空泵还配备了透平专用气液分离器、入口过滤器、消音器等辅件。透平专用气液分离器为前置式分离装置，由分离罐和克负泵组成。真空系统所产生的气2010生产7PRo d Uc Tio n 实践图1TBJ型透平真空泵机组主机结构剖面50V1
9、70aP W k35150k度率功空出V 真20P130P输5110260272802901001213022110022Q 3抽气量m /min图22TBJ-100/1. 65透平真空泵特性曲线表1各脱水工况点及真空设备配置情况序号工况点总管真空总管抽气量度k P a m 3/min 真空设备型号配套电机设备数量1网部401902TBJ-270/1. 65280k W/4p 12真空伏辊651503真空压榨40802BE 1-35590k W/4p14上毛毯40905下毛毯401262TBJ-100/1. 65185kW/2p1液混合物，经过分离罐内的螺旋式分离器及二次分离器，凝结成水滴下沉
10、至分离罐底部，由克负泵排出，经回收可循环使用。二次分离器可使真空管道内的水通过克负泵完全排出。分离罐为钢制结构，并配备了液位变送器。气液分离罐在布置时高度需比真空泵低许多，工艺设计时若真空点的水量过大，气液分离罐内的克负泵来不及排水，还必须在分离罐前加装水腿装置。入口过滤器由管道过滤器和旁通空气过滤器组成，用于过滤进口管路内的杂质。管道过滤器的中间为导轨F eb. , 2010V ol. 31, N o.4Chin a Pu lp &Pap er I n dustr y3生产2010实践PRo d Uc Tio n 8虑厂房条件。工艺设计时若真空点的水量过大，气液分离罐内的克负泵来不及排水，则
11、必须在分离罐前加装水腿装置。4的节能情况以一家年生产能力7万t 白纸板的造纸企业为例，介绍2T B J-100/1. 65透平真空泵节能情况。4.1的节电情况该造纸企业真空系统的毛毯部图3湿部真空设备布置流程位原使用2台配套功率均为132k W 的2B E42水环式真空泵，真空度35k P a时实测电流分别为195A 和205A ，每年运行8000h ，功式可拆型滤网，下方设有小型水腿装置，以防管路内的水及水蒸气凝结成水进入设备损坏关键零件。消音器为透平真空泵的选配辅件，用于降低高速气流产生的噪声，现场可按需要将出口管路接到消音器或直接排大气或地沟。率因数0. 88，每度电费0. 67元，其年
12、运行电费为124. 2万元；2008年初改造使用了1台配套功率185k W 的2T B J-100/1. 65透平真空泵，替代原2台水环泵，真空度35k P a 运行时实测电流265A ，其年运行电费为82. 3万元。一年节省电费41. 9万元。4.2的节水情况原2台2B E42水环式真空泵耗水量共约16m 3/h ，若将真空泵排出的水循环使用，需增加一台水泵的固定投资及电耗。而透平真空泵无工作液及密封水，每年节水量达12. 8万t 。2的泵的性能以2T B J-100/1. 65透平真空泵为例，其主要技术参数：抽气量2100m 3/m i n ，入口真空度40k P a ，入口温度35，出口
13、温度约100，第一临界转速14500r/m i n ，主轴转速22243r/m i n ，配套电机功率185k W ，配套电机转速2980r/m i n ，主机重量5. 1t ，泵头数量为2个。泵的特性曲线如图2所示。5的结束语T B J 透平真空泵应用于纸机真空系统，替代传统的真空设备，配套功率低，节能效果显著。按不同的真空工艺选取，使用该设备可达到的真空度为30k P a ，最高达70k P a ；抽气量100300m 3/m i n 。国产T B J 型透平真空泵的设备价格仅为进口同类设备的30%，使用一年内节约的电费可收回设备投资的成本。设备的可靠性好、节电节水效果深得用户的青睐。参考
14、文献1赵爱志. 一台变频器带多台机泵的可行性研究J.电气应用, 2008, 27(2):16-17.2彭志军. 透平风机在纸机真空系统的应用J.中华纸业, 2009, 30(12):80-81.3过盘兴. 透平真空泵的节能效果分析J.中华纸业,2009, 30(12):87.收稿日期:2009-10-08(修改稿)3的应用某造纸厂4800m m 长网纸机，设计车速350m /m i n ，最大工作车速380m /m i n ，生产90150g/m 2高强瓦楞原纸，整个真空系统共选用了2台透平真空泵、1台水环真空泵。各脱水工况点及真空设备配置情况见表1，湿部真空设备布置流程见图3。在表1中，网部、真空伏辊两个工况点原选用水环真空泵2台，总配套功率约435k W ，而现选用透平真空泵1台，则只需280k W 。上下毛毯原选用水环真空泵2台，总配套功率约270k W ，而现选用透平真空泵1台，则只需185kW 。在布置过程中，透平真空泵的安装高度有一定要求，一般需比气液分离罐高出4m 以上。安装该设备需布置混凝土基础，因此用户选用透平真空泵的同时还得考4第31卷第4期2010年2月百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆 11