真空系統常用除塵過濾方式及過濾裝置

2009-04-27 張以忱 東北大學

         有些真空工藝會產生大量的灰塵,如果灰塵隨被抽氣體進入油封真空泵內混在泵油中,會像研磨劑一樣加速泵腔內零件的磨損,對泵轉子和泵腔造成磨損和破壞,堵塞油路或使泵無法運行,如果灰塵進入真空閥門則會使密封失效而泄漏,因此塵埃的防止和過濾己成為延長真空系統的使用壽命,提高生產率的關鍵問題,在有塵埃的真空系統中,必須采用塵埃過濾器。

         在灰塵量較少時,可以由泵油過濾系統濾除,但灰塵量較大時,為防止真空泵的損壞,保證真空泵的正常運轉必須使用除塵器。如圖33 所示,常用塵埃過濾方式有以下幾種:

       (1)旋風離心式(見圖33a)。進氣口與筒體成偏心放置,塵埃隨氣流旋轉,因離心力作用而沉降在過濾器的底部。

       (2)油淋式(見圖33b)。在油泵的作用下,使真空泵油從除塵器的頂部高速噴下,油霧與上升的氣流相互作用吸附,混在氣流中的塵埃與油一起沉降至油池。

       (3)油濕介質粘附式(見圖33c)。塵埃在氣流作用下撞擊用真空泵油浸濕的介質表面而被粘附,常用介質有環狀或顆粒狀陶瓷、金屬絲條等。

       (4)介質阻擋式(圖33d)。利用介質的機械阻擋作用過濾塵埃,常用介質有金屬絲網、天然或合成纖維、多孔金屬、多孔塑料等。

       (5)靜電吸附式(見圖33e)。利用真空中氣體輝光放電形成等離子體,塵埃在等離子體中附著電荷,在電場力作用下被驅向電極表面而被捕集。

       (6)混合式。將以上幾種過濾形式進行組合形成混合的過濾形式。

          總之,過濾器的型式和結構尺寸的選擇主要根據以下因素考慮:所要求過濾的最大塵埃直徑、過濾效率、容塵量、通導能力、工作真空度、操作裝拆清洗方便等。

真空技術中常用的塵埃過濾方式簡圖

圖33 真空技術中常用的塵埃過濾方式簡圖

         圖34所示為一種適用于油封機械真空泵入口處的機械阻擋式過濾除塵器,其工作原理為被抽氣體由除塵器入口1進入除塵器、外筒室2 相當于旋風分離器,大顆粒灰塵在此被分離并沉積于外筒室底部。較小的顆粒隨被抽氣體進入油浸過濾器。經過充分除塵的氣體由出口4或5進入真空泵。

         圖35 為一種混合式塵埃過濾器的結構簡圖。油泵把油注入中心管道,一部分油沿噴嘴向四周噴射淋濕百頁板,一部分注入上部的過濾介質(陶瓷環或金屬絲條)將其淋濕。氣流由側面偏心設置的入口管進入,大顆粒塵埃在旋風離心作用下沉淀到油池,上揚的較小顆粒塵埃被油濕百頁板表面粘附或被噴射的油柱捕集,并隨油一起匯入油池。當氣流壓力較高(幾千Pa 至1 個大氣壓)時,頂部閥門關閉,氣流只能通過油濕介質,微小塵埃被油濕介質粘附,氣體由出口排出,當壓力小于幾千Pa 時,可把閥門打開增加通導能力。該過濾器適用于鎂冶煉真空還原爐的真空系統,它的主要優點是過濾效率高,能改變通導適應不同抽氣階段真空度的要求、容塵量大,長期工作后,可由底部直接排放污油,使用維護方便。

油封真空泵過濾器圖

圖34 油封真空泵過濾器圖  35 混合式過濾器結構圖