课题二 气流除尘机电气控制系统设计 - 图文 (5)

气流除尘机电气控制系统设计

图8-6 E、螺柱

图8-7

8.4 罗茨泵的选择

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图8-8 罗茨泵 （1）螺杆泵有以下优点：

1) 压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm 2，流量可达18600cm3/分；

2) 运送液体的种类和粘度范围宽广；

3) 因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速； 4) 吸入性能好，具有自吸能力；

5) 流量均匀连续，振动小，噪音低；

6) 与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感； 7) 结构坚实，安装保养容易。 （2）螺杆泵的缺点是：

1）螺杆的加工和装配要求较高；

2）泵的性能 对液体的粘度变化比较敏感。

3）大多数的罗茨真空泵 ( 除直排大气罗茨泵以外 ) 都需与前级泵组合成罗茨泵真空机组应用于各个领域。。

8.5 螺杆泵的理论排量可由下式计算：

Qt=60Ftn m3/h

式中：F—泵缸的有效截面积，cm2；

t—螺杆螺纹的导程， m； n—主动螺杆的每分钟转数。

螺杆泵的内部泄漏量Qs：

Qs=αp/σm

式中：p—泵的工作压力；

σ—所排送的液体的粘度；

α—与 螺杆直径和有效长度有关的系数； m=0.3-0.5。

泵在压送不同粘度的液体时，其排量会发生变化。 8.6 算功率，确定所需要的拖动电机功率大小：

（1）罗茨泵所需要的功率，是由大部分的压缩功和少部分的摩擦功所组成的.

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压缩功由下公式得出：W=vvdp

罗茨泵的泵腔V由零开始达到最大吸气腔容积V2，当转子旋转一周是排除4V2体积，当转速为n时，排除的容积即为罗茨泵的几何抽速Sth （2）压缩气体的有用功率的计算式为

Ni=Sth（Pv-PA）X10-6（kw） (3-22) 公式中：Sth的单位L/s，

PA及Pv单位为Pa

（3）克服罗茨泵运转时摩擦所消耗的功率，通常以机械效率来表达，故消耗的总功率为

N=Ni/ηm（kw）（3-23）

公式中：ηm=0.5~0.85.它考虑了罗茨泵的热力损失、气体动力损失和机械损失。 8.7 罗茨泵工作时的有效气体流量为： Qe = Qth － Qv （ 5.2 ）

式中 Qe ──罗茨泵的有效流量； Pa · L／s Qth──罗茨泵的几何流量， Qth = PA · Sth Qv 一罗茨泵的泄漏返流流量 Qv =Qv1 + Qv2

Qv1 为由于罗茨泵转子之间及转子与泵壳之间的间隙而造成的气体返流量，Qv1可用下式表达：

Qv1 = U （ Pv － PA ） (5.3)

式中 U ──罗茨泵内上述所有间隙的等效通导 Pv──罗茨泵排气压力 ( 泵前级压力 ) PA ──罗茨泵吸入压力 Qv2 为罗茨泵转子在高压排气侧吸附及携带返回低压吸入侧的气体量，称返扩散气体量，所以有： Qv2 =Sr· Pv(5.4)

式中 Sr ──泵返扩散气体的等量抽速。 于是式 (5.2) 可表达成：

Qe = Qth - (Qv1 + Qv2) = PA · Sth - [ U (Pv - PA) + Sr Pv ] (5.5) （1）根据罗茨泵零流量压缩比K0 定义：关闭泵进气管路，气体流量为零时，前级真空管路中压力与泵入口压力之比为零流量压缩比 K0 =Pv /PA ， 该压缩比的最大值用 K0max 表示，称最大零流量压缩比。令 (5.5) 式中 Qe 等于零 ( 实测中用肓板将泵进气口法兰堵死 ) 则有 PASth - [ U (Pv - PA) + Sr Pv ] = 0 (5.6)

（2）目前利用公式(5.6) 对 K0max 进行定量计算很困难。首先由于 K0max 与等效通导U 有关，即与泵内转子间隙有关，而转子间隙与转子加工精度、泵体公差及加工精度、泵的安装精度、轴承间隙等一系列因素有关。另外，影响 K0max 的 Sr 值与转子表面精度有关，每台泵转子的表面在加工中也不能做到完全一致。因此目前都是通过实测求得 K0曲线及 K0max 值。 （3）罗茨泵机组在实际抽气过程中存在以下关系:

Qe = PA · Se = Pv Sv = PA Sth - [ U (Pv - PA) + Sr Pv ] (5.7) 式中 ：Se ──罗茨泵机组有效抽速

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Sv ──前级泵的实际抽速，它随压力变化而变化

对（5.7）式化简有： (Sth + U) PA = (Sv + U + Sr) Pv （5.8） 同时有： Ke = Se / Sv = Pv / PA （5.9） 于是有： （5.10）

由于 Sth》U ，令： Kth = Sth / Sv（5.11）

则据（5.6）式有： 1 / Ke = 1 / Kth + 1 / K0max 即 （5.12）

（4）用容积效率η表示罗茨泵机组 ( 即罗茨泵 ) 的有效抽速S 主真空泵的选择计算 S=2.303V/tLog(P1/P2) 其中：

S为真空泵抽气速率(L/s) V为真空室容积（L）

t为达到要求真空度所需时间(s) P1为初始真空度(Torr) P2为要求真空度(Torr) 例如： V=500L t=30s

P1=760Torr P2=50Torr

则: S=2.303V/t Log(P1/P2)

=2.303x500/30xLog(760/50) =35.4L/s

当然上式只是理论计算结果，还有若干变量因素未考虑进去，如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将安全系数考虑在内。 【LG系列高层建筑给水泵】的详细信息 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 转速：2800(rpm) 扬程：(m) 流量：(m3/h) 电压：(V) 介质温度：——(℃) 排出口径：(mm) 配带功率：(kW) 吸程：(m) 吸入口径：(mm) 使用功率：≤(kw)或≥(kw) 汽蚀作量：(m) 功率：(KW) 电机功率：——(KW) 介质的运动粘度≤：**(m3/s) ZJ系列罗茨真空泵的技术参数表： - 47 -

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型号 ZJ-30 ZJ-70 ZJ-150 ZJ-300 ZJ-600 ZJ-1200 70 150 300 600 1200 抽气速率（L/S） 30 最大允许压差（Pa） 极限压力（Pa） 5×10-2 5300 5300 2940 80 50 100 1.1 4500 2900 100 80 215 2.2 4500 2900 150 100 480 4 4000 2900 200 150 503 5.5 4000 2900 250 200 1580 11 转速（r/min） 2940 进气口 50 口径(mm) 排气口 40 净重量（kg） 75 配用功率（kW） 0.75 所选择的罗茨泵要求： 1) 排气口径:510mm 2) 排气速率：15 m3/min 根据条件查相关表可知LG15/02-08-1罗茨泵合适，拖动电机为Y160L-4型（15W、30.3A、1450r/min）

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