往复式真空泵运行优化及技改讨论

张连飞

（安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳 455000）

当前分离工业气体的需求在逐渐增加，同时在科学技术不断发展的背景下，很多企业将变压吸附分离技术应用在工作中，正是这种大型化的变压装置，为企业提供了连续生产的可能。在实际操作的过程中，通过抽真空法的方式快速溶解吸附剂已经成为常见的方式之一，所以需要将大功率的往复式真空泵应用在PSA制气装置中。但是，在往复式真空泵实际运行的过程中，其存在很多不良的运行状态需要进行优化。

1 往复式真空泵的实际运行状态

1.1 运行温度较高

在实际生产的过程中，由于抽空阶段的差异，使得往复式真空泵的运行状态同样存在明显的不同。具体而言，在抽空一、抽空二以及抽空三的环节中，往复式真空泵实际运行的温度在不断升高。如果运行环境温度在5℃至20℃之间时，那么往复式真空泵一段气阀的温度将会达到80℃至90℃；而在二段时，往复式真空泵气阀的温度在100℃至120℃之间；运行到三段时，往复式真空泵气阀的温度将高达130℃至150℃。由此能够发现，往复式真空泵在运行的过程中，出口气阀总体的温度相对较高。

当往复式真空泵运行所处的环境温度在20℃至35℃之间时，那么其排气的实际温度将会比其高出10℃至20℃左右，基本上会平均上升20℃。如果往复式真空泵的排气温度为130℃，那么在其运行的过程中，将会由于抽空二阶段温度高、抽空三阶段的气阀多等因素，而对往复式真空泵的运行产生不良影响，所以只有往复式真空泵运行中温度较高的问题消除，才能够提高生产的安全程度。

1.2 皮带打滑与磨损

某工厂在其日常的生产过程中，将往复式真空泵应用在实际工作中，在工业气体分离的过程中，取得优异的效果。但是，在往复式真空泵的运行期间，其自身的电机常常会发生电机温度逐渐升高等问题。正是在这样的环境之中，皮带的硬度就会降低，从而会产生打滑现象，影响往复式真空泵运行的效果。另外，由于皮带在高温的环境中运行，就会发生快速磨损的问题，一旦在运行的过程中发生断裂，就会影响工业气体分离的效果，甚至会发生安全事故，同时降低往复式真空泵运行的效率，增加设备的维护成本。因此，为了能够解决皮带在运行中所发生的问题，保证往复式真空泵能够充分发挥其作用，就需要及时采用恰当的方式进行优化与技改。

2 往复式真空泵运行的优化技改

2.1 解决气阀与泵体超温问题

（1）工作负荷。结合往复式真空泵在运行过程中所产生的温度及其变化情况，基本上超温现场常常发生在抽空的三阶段中。此时，往复式真空泵进口的真空压力在-0.05～0.075MPa之间，而出口的压力则处于0.008～0.02MPa之间。在本组往复式真空泵的实际运行中，其最高的压缩比值等于4.8，而平均的压缩值则为3.04。在抽空二阶段时，该工序所产生的最高压缩比值等于2.16，而其平均的压缩比值则等于1.75。将二者进行比较能够得出，往复式真空泵运行的两个工序中，压缩比之间具有较大的差距，而其所产生的热量则为处于正常状态，然而发热量与工作时间长短之间具有一定的关系。

解决对策：为了能够避免往复式真空泵长期出于超高温的运行状态，就需要对抽空的三个不同阶段进行更加合理、科学的计划，从而控制三者的具体时间，也就是说需要定期进行倒泵、换泵等相关的工序，同时还包括其他相关的工作，保证真空泵能够按时轮换，提高往复式真空泵运行的稳定性。另外，对各个工序中降压程度进行调整、分配，在保证产品质量的同时，需要优化往复式真空泵三个抽空阶段的真空度，以此来实现控制气阀温度的目的。

（2）气阀故障。经过长期的使用之后，往复式真空泵气阀中的弹簧性能就会逐渐下降，从而会发生漏气、闭合不严等现象，增加其自身的温度。同时，结合实际情况能够发现，通常为气阀所配备的弹簧件质量不佳，而气阀超温基本上集中在中间的位置，而该位置处没有冷却水，所以温度就会居高不下，加之弹簧不具有耐高温的性能，因此影响整个气阀的实际运行。

解决对策：对往复式真空泵气阀的结构进行优化，更换性能更加的弹簧备件，同时结合往复式真空泵运行的实际需求，对其弹簧的具体参数进行设计，在不影响活塞运动的前提下，延长弹簧的使用周期。同时，重视日常的维护检修工作，及时检修、更换温度异常的气阀，从而保证气阀能够一直处于稳定的状态，降低超温现象的发生频次。

（3）设计缺陷。通常情况下，往复式真空泵会采用分体式的密封片，这样的现象就会增加影响程度的一致性，基本上中间环泄漏的问题较为明显。结合通气道的设计原理，中心密封片所占的比例最大，同时需要承担较高的工作负荷，所以整个密封片的负荷就会呈现不均匀的状态，不仅会影响气阀的寿命，还会成为往复式真空泵故障的“集中地”。

解决对策：对往复式真空泵中密封片的材质进行更换，尽可能选择具有较高耐磨性的气阀，从而增加设备的使用寿命，避免由于磨损问题而导致气阀超温等不良问题。另外，工作人员需要需对往复式真空泵气阀的进气通道重新进行计算、试验，对其负荷进行调整，并采用整体式的密封片，提高负荷的均匀性。

2.2 解决皮带所存在的问题

（1）进口压力大。在往复式真空泵运行的过程中，其进口的压力常常发生变化，所以就会导致负荷发生波动，而皮带的张紧度就会发生周期性变化，因此就会发生打滑、磨损等问题。

解决对策：对工艺进行优化、调整，并重新分配抽空一、抽空二、抽空三阶段吸附压力、真空泵台数等，使往复式真空泵的三个不同阶段的工序的变化更均匀，从而缩小电流自身的波动范围。除此之外，在操作方式方面，往复式真空泵运行、开车的过程中，需要将出口的压力控制在相对较低的水平中，从而避免在启动的过程中发生过载现象。同时，对抽空各个工序的压力进行全面调整，以此来降低压力波动所产生的振幅。

（2）温度升高。经过一段时间的运行以后，皮带的温度就会不断提高，此时温度下降、弹性增加，特别是在夏季期间，皮带常常会发生变形问题。由于负荷会不断的进行交替变化，当其达到特定的程度时，皮带的包角就会小于主动轮皮带的滑动弧，此时如果皮带的拉力为最大，那么就会发生打滑、磨损问题。

解决措施：结合传动的实际需求，对皮带的张紧度进行调整，经过一段时间的运行以后，对其张紧度再进行调整，从而保证其能够长时间处于稳定的运行状态。同时，为了能够降低皮带的磨损程度，就需要通过皮带油对其定期的维护、保养，从而最大程度的避免皮带发生打滑的现象。

（3）操作不规范。在对往复式真空泵进行操作的过程中，常常会受多种因素的影响而发生操作不规范的现象。结合往复式真空泵在运行中的实际情况，在开车时或者真空泵的后续设备发生波动，那么真空泵的所承受的压力就会不断增加，降低皮带所承受负荷的均匀性，因此会对皮带产生不同程度的磨损。

解决措施：为了保证往复式真空泵能够稳定运行，减少皮带的磨损，就需要提高操作规程的规范程度，降低开车之前往复式真空泵出口的压力。同时，如果发现后续设备存在故障，就应该第一时间将放空阀打开，从而控制内部的压力。

（4）质量问题。经过对往复式真空泵的检验，发现部分皮带轮的质量存在问题，基本归纳为三点：①皮带轮的表面光滑程度较低；②皮带轮自身的凹槽水平度低，所以在运行中会产生一定的径向变量；③加工工艺粗糙，凹槽的深度、角度不一致等。

解决对策：首先，在采购设备的过程中，全面检查往复式真空泵各个部件的质量，尤其是皮带轮；其次，对当前的质量不佳的皮带轮进行技改，如打磨其粗糙的表面、通过矫正电机的位置调整皮带轮的径向角度、清除当前皮带槽中的异物，从而最大程度的避免质量问题而影响皮带的运行状态。

2 结语

综上所述，当前往复式真空泵的运行主要存在两方面问题，因此相关人员需要通过行之有效的方式进行解决。以此为基础，经过优化与技改，结合导致往复式真空泵运行现状的因素，有效解决了气阀、泵体运行时所存在的超温问题，并在根本上缓解了的皮带容易打滑、磨损快速等现象，从而进一步增强了往复式真空泵运行稳定性。为了能够对往复式真空泵进行优化与技改，可以将文中的方式应用在实际工作中。