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關(guān)于透平真空泵與水環(huán)真空泵效率表述
日期:2024-12-12 16:25
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摘要:
關(guān)于透平真空泵與水環(huán)真空泵效率表述
透平真空泵的效率有三種表述方式:等溫效率(ηT)、等熵效率(ηS)、多變效率(ηpol)。對(duì)于單級(jí)透平真空泵來(lái)說(shuō),工廠試驗(yàn)效率一般指的是多變效率(ηpol)。
水環(huán)真空泵在氣體的壓縮過(guò)程中,氣體的熱量大部分傳給了水,因此可把水環(huán)真空泵的壓縮過(guò)程看作是等溫壓縮過(guò)程,因此效率也是采用等溫效率。
透平真空泵多變效率與等溫效率的轉(zhuǎn)換
為了便于對(duì)比,可把透平真空泵的多變效率轉(zhuǎn)換成等溫效率進(jìn)行比較。對(duì)于同一臺(tái)透平真空泵,其內(nèi)部功率是一樣的。
Pin=Ppol/ηpol+Pα+PL=PT/ηT+Pα+PL(1)
其中,氣體的多變壓縮功率Ppol=Qm×Wpol/(6×104)
氣體的等溫壓縮功率PT=Qm×WT/(6×104)
因此,Wpol/ηpol=WT/ηT (2)
式中,多變過(guò)程的比壓縮功Wpol=[m/(m-1)]×R×T1×[ε(m-1)/m-1]
等溫過(guò)程的比壓縮功WT=R×T1×lnε
ε—壓比,透平真空泵或水環(huán)真空泵進(jìn)出口全壓之比
m/(m-1)=[k/(k-1)]ηpol(k為絕熱指數(shù),空氣為1.4)
以壓比ε=2(入口真空度約50kPa)、多變效率ηpol=83%為例,代入方程(1),可得此時(shí)對(duì)應(yīng)的等溫效率ηT=73.5%。
根據(jù)以上的換算方法,透平真空泵的等溫效率在60%~75%左右(這也是粗略的估算法,在不同壓比下,同樣的多變效率、等溫效率也會(huì)有差異)。
另外從圖1也可以看出,在喘振點(diǎn)流量以上,效率呈連續(xù)下降趨勢(shì)。如果透平真空泵實(shí)際運(yùn)行中流量偏大,會(huì)出現(xiàn)效率明顯下降,這時(shí)與水環(huán)泵比較會(huì)出現(xiàn)節(jié)能效果不顯著的現(xiàn)象。
水環(huán)真空泵效率
如前所述,水環(huán)真空泵的效率指的是等溫效率ηT。通常水環(huán)泵的效率在30%~60%之間,圖2是2BE705-1水環(huán)泵的性能曲線。
圖2上的性能是基于進(jìn)氣溫度20℃、進(jìn)水溫度15℃、排氣壓力101.3kPa的條件下,被吸入氣體為飽和空氣。
但實(shí)際工程使用中,水環(huán)真空泵的供水溫度、供水量、進(jìn)氣溫度、水質(zhì)等使用條件都較難把控,實(shí)際使用的效率會(huì)低于工廠測(cè)試效率。
(1)不能簡(jiǎn)單地依據(jù)銘牌效率去比較透平真空泵與水環(huán)真空泵的效率,通常兩者的表述方式不一樣。要比較也需通過(guò)換算。
(2)在水環(huán)泵和透平真空泵都能合理選型與布置的前提下,透平真空泵比水環(huán)泵節(jié)電率在20%~30%是比較正常的。
(3)工藝選型和管道布置的不合理,是紙機(jī)真空系統(tǒng)比較普遍的現(xiàn)象。如在改造成透平真空泵時(shí)加以消除,可使節(jié)電率上升至40%左右甚至更高。
(4)透平真空泵的使用能大大減少甚至消除水環(huán)真空泵排氣中的白煙以及隨白煙夾帶的異味,有一定的環(huán)境效益。