膜片真空泵在過程操作中
從制藥和化學到食品和生物技術,真空在加工行業中是一種非常廣泛使用的工具。盡管某些應用程序需要相當深的真空(即所謂的“精細”真空),但許多其他操作都依賴于“粗糙”范圍內的真空。這些粗糙的真空應用包括驅動液體運動或加速過濾的抽吸操作,以及蒸發應用,其中真空用于干燥物料或通過控制其沸點來分離液體。使用常見的標度,使用粗真空來描述大氣壓力與1托(海平面處的29.88英寸汞柱壓力在海平面上表示為“英寸汞柱”)之間的真空度。精細真空是指1托和0.001托(29.919999英寸汞柱)之間的范圍。
傳統方法
在許多工業真空應用中,長期使用旋片真空泵已成為慣例。該技術相當強大,可以在需要時很容易地對泵進行改造,抽速也很高,并且該技術適合于連續工作。此外,旋片泵可以輸送高真空范圍內的壓力。但是,這些泵有一些重要的缺點。它們并不是特別耐腐蝕,因此需要經常維修。服務需求導致流程停機,或者需要保持備用容量隨時可用,以防止計劃外的維護。此外,雖然旋片泵能夠在高真空范圍內抽真空,但許多工藝操作zui好在粗糙真空范圍內進行管理,因為在這種情況下,旋片泵效率較低,以及它們實際上可能使過程管理變得過于真空。另外,使用旋轉葉片泵嚴格控制真空度在歷史上一直是一個挑戰。
解決缺點
隔膜真空泵可以克服這些缺點,并在許多情況下提供額外的優勢,在這些情況下,粗糙的真空度更適合所考慮的過程。
- 滿足需求:當為更高的“精細”真空設計的泵用于不需要更高真空的操作時,不匹配會引起問題。當使用精細的真空旋片泵時,真空旨在引起液體傳輸壓力差的操作會導致過程液體蒸發。除了損失液體外,蒸發的液體zui終還進入泵中,污染了泵油,并縮短了換油間隔。在干燥過程中,過多的真空會導致“沸騰延遲”或“起泡”和起泡,從而導致樣品損失。使用干式泵時,更容易選擇一種型號,該型號可提供更合適的真空度,更適合該工藝并且不存在產品損失的風險。
- 無油運行:隔膜泵干燥;他們在濕路中沒有油或水。往復驅動臂移動隔膜,推動氣體或蒸汽通過泵。這意味著沒有油會被工藝蒸氣污染或分解而失去潤滑能力。無需換油可立即節省成本,但也可確保泵油與過程流體或蒸汽之間沒有接觸。此外,通過消除泵中的油,不再需要昂貴地處理受污染的廢油。
- 較長的使用壽命:高質量的隔膜泵可以提供較長的使用壽命。一些制造商的泵建議在正常定速運行下的保養間隔長達15,000小時。即使連續執勤,這也意味著將近兩年沒有服務中斷。
- 耐腐蝕性能:當濕式部件由耐化學材料(例如含氟聚合物)制成時,泵極耐腐蝕。結合某些干式隔膜泵設計所需要的較長維護間隔,耐腐蝕結構進一步降低了維修需求。
- 控制:真空控制需要謹慎地平衡泵速,系統泄漏和蒸汽產生。由于蒸氣的產生受溫度,蒸發混合物各成分的蒸氣壓和表面積的強烈影響,因此這些變量中的任何變化都會影響優化條件所需的真空度。真空度太高,混合物可能會“碰撞”并導致產品損失,或損失產品回收時間。如果真空度太低,該過程將進行得更慢,可能會影響生產率或生產率。隔膜泵可通過采用變速電動機或變頻驅動器來實現卓越的控制水平,從而在提高精度的同時降低功耗和泵的磨損。
結論
面對所有這些優點,一個顯而易見的問題是:“為什么隔膜泵技術不支持更多的工業流程?”答案有兩個。shou先,如前所述,某些操作需要的真空度比隔膜泵可以提供的真空度高。對于這些應用,可能需要依靠替代技術,例如旋轉葉片,渦旋,爪形或液環式。其次,該技術的物理性限制了隔膜泵的尺寸,因此對于需要非常高的抽速的大型過程而言,它們并不是一種產生真空的實用方法。商用單級隔膜泵的zui大速度為12 cfm。當四聯成一個泵站時,可以達到50 cfm的速度,并具有前述的全部控制能力,耐化學藥品性和服務優勢。
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