探索真空循环水系统水消耗及改造

张笑非

摘 要：基于“以精益思想为引导，在消除浪費、持续改善上，深挖潜、下真功”的企业经营理念，将精益生产的理念运用到各个环节，以降低综合能耗为目标，深入挖掘节能潜力。本文就真空循环水系统水消耗的问题进行探索和简要分析。

关键词：降低;真空泵;循环水系统;水消耗

一、真空泵系统工作原理

我厂现有真空泵四台，均为水环式真空泵，在工作过程中，必须不断地给泵供水，起到冷却、密封的作用，为了降低循环水温度，真空系统中还安装有冷却塔。

真空泵工作原理：水环式真空泵属于容积式泵，是利用容积大小的改变达到吸排气目的。水环式真空泵的叶轮偏心的安装在泵体内，当叶轮旋转时。水受离心力的作用而在泵体内壁上形成一旋转水环，水环上部与轮毂相切，旋转，在前半转的过程中，水环内表面逐渐与轮毂脱离，因此叶轮叶片间形成的空间逐渐扩大，空间气体压力降低，气体被吸入空间，在后半转的过程中，水环内表面逐渐与轮毂靠近，叶片间空间逐渐缩小，空气压力升高，高于排气口压力时，气体被排除，至此叶轮每旋转一周，叶片间的空间改变一次，许多空间不停地工作，泵就连续不断地抽吸气体。由于在工作过程中，做功产生热量，会使工作水环发热，同时部分水和空气一起被排出，因此在工作过程中必须不断地给泵供水，以冷却和补充泵内消耗的水，满足工作要求。

二、真空循环水系统水消耗高的原因分析

（一）提前供应负压时间长

负压提前供应在30分钟左右，确实存在提前供应负压时间过长的情况。

（二）作业指导书不详细

我们对真空泵操作规程、真空泵保养规程两部分进行详细的分析，发现：在真空泵开启规程中没有规定真空压力达到多少压力时，开启阀门，同时在真空泵并网操作中这一点也不明确。我们通过咨询真空泵厂家技术人员了解到：管网真空度大于单机压力较多时，会造成真空泵内循环水倒吸入管网中，造成真空度波动较大。我们调查了四个运行班人员操作真空泵的情况，（1）进气阀门、与进水阀门开启顺序有差异;（2）进水阀门的开启量有差异。

（三）盘根处漏水是否及时维修

填料密封出水有两个作用：（1）对填料起到冷却和润滑的作用;（2）形成水封，进一步起到密封的作用。如果填料密封不出水，填料的磨损会很快，而且会增加真空泵运行负载，因此，一般要求填料密封出水呈滴漏状态，即出水不能太大，填料密封处漏水太大水消耗就会明显增高。

（四）进水回水不匹配管网排水损耗大

在真空泵运行过程中，进水量大于回水量，会造成真空泵内水环变厚，容易使部分循环水倒吸入进气管网中，使负压波动较大。真空泵进水量大于回水量，真空泵运行中会造成进气管网进水，负压供应波动加大。因此，进水回水不匹配管网排水损耗大是循环水系统水消耗大的主要原因之一。

三、真空循环水系统水消耗高的处理措施分析

（一）完善作业指导书

1.真空泵保养规程中存在的问题

“每白班操作工对真空泵、干燥机、空压机水箱进行排污”。没有规定排污多长时间，因此，各运行班排污量不等。

2.分析、修改真空泵保养规程

为了确定水箱排污多长时间，循环水清洁，确定每班排污时间为2分钟。另外，同时还要根据排水是否清洁来延长或缩短排污时间。

（二）完善真空泵操作规程中存在的问题

1.真空泵操作规程中存在的问题

（1）在作业指导书中，对打开进水阀和打开进气阀的先后顺序不明确，存在各班操作工在操作顺序上有差异。

（2）在作业指导书中，对进水阀门的开启量及调整没有规定。

（3）在作业指导书中，没有规定真空泵并网压力。

2.分析、修改真空泵操作规程

（1）根据我厂真空泵系统循环水是由泵加压后直接输入真空泵腔体内，按照常规真空泵系统先开启进水阀门，后开启进气阀门操作，会造成真空泵腔体内水位高与汽水分离器，循环水回流到真空管网中，造成真空压力波动大，水消耗大，因此，对作业指导书做了如下修改：

A.先开启进气阀门，再开启进水阀门;

B.初步开启进水阀门量不超过1/3，根据真空泵泵体温度，慢慢加大进水量，确保在满足真空泵正常运行下，最小进水量。

（2）为了避免真空泵腔体与管网压差大并网，造成循环水进入管网把开启给水阀门和开启进气阀门顺序颠倒。

（3）开启操作中：单机台真空度达到-0.06MPa后，开启进气阀门。

（4）在并网操作中：并入的真空泵压力大于管网压力后，开启进气阀门。

（三）匹配进水量和回水量

1.回水管道管径的选择、改造

真空泵循环水进出口管径选择依据：为了保障真空泵循环水流量，循环水进水管径不变。根据《管道管径设计规范》及真空泵回水靠自重回流的特点，选择每台真空泵回水管径为DN80，回水总管径为DN100。

2.降低回水管道阻力

自2007年，4台SK-30水环真空泵逐渐被2EB-252代替后，原管网中的汽水分离器已不起作用，改造时为了现场美观，没有在原回水管网中去除汽水分离器，汽水分离器的压降在0002MPa左右，为了降低回水阻力，由车间维修工利用8月厂休时间分别对3台真空泵回水进行了改造。

通过对真空系统进行改造及作业指导书的完善，有效解决了真空管网进水问题，保障了负压的稳定供应。此外，对经过实践证实的有效措施进行总结，将修改和完善后的真空泵保养规程、操作规程纳入《真空泵作业指导书》Q/HBZY-BS/BY 211 052-2015，形成标准化。日后要继续遵循科学的PDCA循环过程，不断解决工作中的问题。