相式水柱真空机及其应用.pdf

相式水柱 真空机及其应 用 福建省龙岩市造纸实业公司 严彬文 主题词：相式水柱真空机 序言：水能的利用现今已非常普遍，流量大的利用它发电，流量小的利用其产生真空本文 介绍的真空机，就是为了利用我厂制浆车间的 2 0米标高圆盘过滤机产生的大量的水而设计的一 种利用水能形成真空的设备 ～ 、单相式水柱真 空机 ： 单相式水柱真空机是多相式水柱真空机的一个单元． 1 几相的真空机就由几个按一定的逻辑分时工作的单相式水 I 柱真空机组成单相式水柱真空机的F & I 图如图 ( 1 ) ： I H s —o 4 高位开关，当槽内水位达到高位时，输出为 l ⋯ 1 ’ I 【 s _ _ 0 5 位低开关，当槽内水位过低时，输出 “ I ” I F v —o 2 开关阔，进水控制，当 P 、 l 、P v —o 3 关 I 闭时，F v —0 2打开，往槽 内充水，并让槽内空气经排气 I 管排出 ( 排气装置如第三节的图6 ) I P v - _ o l 开关阀．使真空机与真空箱连通 图 ( 1 )单相式水柱真空机P & I 图 P v - _ o 3 调节阀，调节出水量，以保持真空箱内的真 空度恒定。

P I C '- ' O 0 0 真空变送器，测量真空箱的真空度 下面是它的流程框图 冲水排气周期排水抽气周期 工作原理：当 F v —0 2 关闭，P V -_O l 、P v - _ o 3 打开时，A槽内的水在重力作用下排出槽外， 则 A槽空间就形成真空，通过真空度压力变送器 P I ~ '- - O 0 0和调节阀w—o 3 构成对真空度的闭环 控制系统，以保持真空度恒定当A槽内水位过低时，低位开关 I s - 5输出 1 ，使 P v —0 1 --仍 关闭，n —0 2 打开，补充水进A A槽内．并排出槽内的空气．水位达到设定高度时，高 位开关 硅卜— o 4 输出 1 ，此时F 、 乙 _ 慢 关闭，又可以将 P 、 _ o l 、P 、 B打开，进行新一轮的抽真 空运行 =、多相式水柱真 空机 由于当单相水柱真空机槽内水放完后，需要一段时间充水，这时真空箱就暂停真空抽吸造成 3 5 间断工作．为了使真空箱有一个连续且较稳定的真空度，可以将多个单相式水柱真空机按一定的 逻辑关系分时工作，图 ( 2 )是一个二相式的真空系统 它由两个单相水柱真空机组成，它的逻 辑圈如图 ( 3 ) ．S A M A如图 ( 4 ) 。

L— — — — 0— — — — — — — — — ． J 图 f 2 )两相水 柱真 空机 当 A 槽工作时．B 槽充水．B槽工作时A槽充水，如此往复循环 下面是两相水 柱真空机 的流程框图 ： ’ 二相式真空系统逻辑图 ：( 觅 3 7 页囝 3 ) 当B 相的P v —o 】 B 关闭后，且A相的低位开关 I s - _ o 5 A输出 “ 0 ”充水阀门 F v —0 2 A已关闭 时，P v —O l A打开，使 A相真空机与真空箱相连，并且为真空度调节阔 P v —O 3 A提供允许开信 号当P v - _ o l A 、P v —∞A关闭后．如果 H 洲A输出为 ⋯ 0’ ．即 A相水位高开关未动作时， 进入充水周期，F A打开 当A相的P 、 _ 0 l A关闭后，且 B相的低位开关 I ． B 输出 ⋯ 0 ’充水阀门 F v —0 2 B已关闭 时．P v - _ o l B打开，使 B 相真空机与真空相相连．并且为真空度调节阀 P v —0 3 B 提供允许开信 号当P 、 L _ _ o l B 、 —0 3 B 关闭后．如果哦 o 4 B 输出为 ⋯ 0 ’ ，即B 相水位高开关未动作时，进 入充水周期 ，F v —0 2 B打开。

n 相 B 相 №图 E 二相式真空系统 s A M A圈 O I u 一＼ C二]一 o E№ BLE 允许开 图 ( 3 )逻辑图 ◇ 手 调 信 号 处 理 · J 不 规 则 信 号 处 理 ( 线 性 ) T一 切 换模块， A一 模拟 信号处理 图 { 4 ) n 图 3 7 ～盂 箍 淞 n『- _ o 3 A ， B O P E N E N A B L E ：IW 一 0 3 A ／ B阀门允许开信号．等于 1 时，根据控制系统的输出调 节阀门的开度，等于0时，阀门关闭 本系统真空度调节阀的控制原则 ，参照我司B A II E Y H一9 0 D C S 进行设计的，属于 P I D 控制类型，可在手动和 动两种方式间任意切换根据逻辑图，P v —0 3 A与 P v —0 3 B 是分时工 作的 ：P v —∞A O P E N E N A B LE =1 时，P v —o 3 B O P E N E N A B LE =0 ，P v —0 3 A O P E N E N A B LE =0 时，P v —0 3 B O P EN E N A B LE =1 。

所 以 P v —o 3 B O P E NEN A B LE =1 时．P V —0 3 B O P E NEN AB LE =0 此时控制系统的控制信号送到阀门 P v —o 3 B ，调节A相的真空度，而 P v —0 3 B 开度为0 ％；P V 一 0 3 B O P E N =1 时，P v —o 3 A O P E N= 0 此时控制系统的控制信号送到阀门 P v —0 3 B ， 调节 B 相的真 空度 ，而 P v —o 3 A开度为 0 ％ 三、水箱的要求与处理 1 、要求整个相式水柱真空系统密封性能良好，将其漏水漏气控制到最低限度如图 ( 1 ) ， 为了防止当P v —0 3打开时空气进入排水管，应在 P v —0 3的上端或下端安装一个 u形管如图 ( 5 ) ．这样 u形管内驻留的水形成水封，以改进出水流向的灵活性 图 ( 5)排水密封处理 图 ( 6)捧气密封处理 2 、当水箱充水时，为了排出箱内的空气在水箱的顶端开一管 口并接一根小管道，接至一 水封池如图 ( 6 ) ，高度 H=<1 0 M当充水时．水箱内气压高于大气压，空气顺着小管道排到水 封池，当水箱排水时， 箱内压强小于大气压，小管道内形成一水柱．并防止空气回流进水箱o 3 、为了加大对真空度的调节范围，可以加大排水管的高度，高度越大，压差越大，于是同 样的 阀门开度形成的流量也越大 。

并且 ： 排水量=漏气量×大气压力 ÷ 真空压力 其中，排 水 量：从阀门P v — _ o 3 排出真空机的水量 漏 气 量：随水进入真空箱的空气 真空压力：真空箱内的空气压力 例如：设定的真空度为一 O ． 5 N P a ，真空箱在吸水时的漏气量为 5 立方米每分钟．那么．排水 量 = 5 ×l ÷ 0 ． 5 =1 0( 立方米t 分钟 ) 四、应用 我厂制浆车间的 2 0 米平面安装了一台圆盘过滤机，进浆浓度 0 ． 6 ％，出浆浓度5 ％，并产生 浓度为 0 ． 0 0 5 ％的清白水 2 1 8 0 0 吨t 天 和浓度为 0 ． 0 4 ％的浓 白水 7 2 5 0吨t 天 ， 目 前 是 自然地回流到 3 8 一楼的清自水槽和浓白水槽如果分别将清白水和浓白水引入图 ( 2 )的A槽和 B槽．就可以充 分利用高位水资源，产生真空假如所要求的真空度为 一 O ． 0 5 M P a ，那么，按理论计算每天可以 抽吸一 O ． 0 5 慨的空气 2 1 8 0 0 + 7 2 5 0 ：2 9 0 5 0立方米，每分钟的抽吸量为2 0 ． 1 7 3 6 立方米。

如果采 用水环式真空泵，抽吸同样的真空参数参照产品目录需要配置 3 0 K W以上的电机 ，若电机功率按 3 0 K W计，电价按0 ． 4 4 元／ 度，每年工作日按3 0 0天计一年就可节电2 1 6 ~0 度，9 ． 5 o 4 万元 车间装有的两台引进的 —8 o 型双网压榨机，试生产阶段难以达产达标，分析原因是提 高上浆速度对 S 辊预压区出现冒浆现象，如果在网前箱与脱水板之间装几个真空箱，加快浆料脱 水后进行压榨，这样就可以减少冒浆，也减少压榨过程中的体积压缩比，节约能源系统流程如 图 ( 7 )： L— — 一． ‘ ．— — 一— — ⋯． ．⋯一． ． ⋯ J 图 【 7 )应用倪 田 其中，过度槽用来暂时储存圆盘过滤机产生的清白水和浓白水 ，当A或 B槽的水位过低时， 提供补充水源L I C -- - ( ~ 和F 、 r_们 组成真空箱内液位控制系统，液位的稳定可 以减少真空度的 波动真空机只抽出漏进真空箱的空气，进入真空箱的水由阀门F 、 —们 排出4 ％浓度的湿浆经 网前箱进入双网后，经真空抽吸，可以帮助脱水，减少冒浆，降低脱水板前后的体积比．进而降 低能耗，达到增产增效的目的。

( 本系统的设计和论文舯编写得到了福建省龙岩市造纸实业公司总工程师、造纸工艺高级工 程师陈宗鼎的指导和鼓励，提出了许多宝贵意见和建议，在此表示最衷心的敬意和谢意 ) 。