该组合是目前大多化工行业所用的抽真空型式,即混合冷凝器中的不凝气和一部分未被冷却的水蒸气进入罗茨真空泵,经罗茨泵压缩排出进入水环真空泵继续抽吸,最后水环真空泵将余汽带水抽至大气。

1.1罗茨真空泵的工作原理和优缺点
该泵属于变容器式真空泵,利用泵腔容积的周期变化来完成吸气排气的装置,靠叶轮旋转将气体吸入压缩并排出。
优点为:新投入使用的泵,真空度相对比较高,但叶轮是运转部件,磨损是避免不了的,随着检修次数的增加,工作真空度将不断下降,直至满足不了生产要求,此类泵工作噪音大,耗油量大,故障率高,维修难度大,也是致命的缺点,一般需要开一备一,这无形中增加了设备投资和运行费用,大多数厂家为追求高真空度,一般开两台并用。
另外,此类泵在真空制盐应用中,润滑油容易乳化,因为抽取的不凝气中会有大量的可凝性水蒸气。
为此,个别厂家在混合气体进入罗茨泵前加装一个汽水分离器,效果比较好,再次,该泵抽取的混和不凝气气体中含有少量水垢、石膏、飞沫等不洁净物质,时间长后出口处容易堵塞,造成泵体温度高,检修频率较高。
1.2水环真空泵的工作原理及优缺点
水环真空泵是靠装在泵壳内的带有多叶片的偏心转子旋转,把水甩向泵壳,形成与泵壳同心的水环,水环与转子叶片形成了容积周期变化,从而将气体吸入压缩并排出。
优点是低真空时抽气量大,可以直接抽吸水蒸气等可凝气体,对开车初期造真空比较有利,故障率较低,缺点是真空度低,不能抽吸带有颗粒状的介质,转子旋转速度高,不易做防腐处理,叶轮材质要求高,最好用铜制品,不能抽吸具有腐蚀性的介质,是真空制盐生产中抽真空的最佳设备。
02ISPZ型水环蒸汽喷射泵组合该组合是真空制盐厂家20世纪90年代以来常用的抽真空形式,它由混合冷凝器,蒸汽喷射器,辅助冷凝器,水环真空泵四大部分组成如图1所示。

图1ISPZ型水环蒸汽喷射
2.1蒸汽喷射器的工作原理
利用一定压力的蒸汽通过喇叭型的拉乌尔喷咀体积膨胀,一般在喷咀出口处的蒸汽体积较进入喷咀前地体积大百倍,由于蒸汽体积的膨胀,在喷嘴出口处产生速度高达1000m/s以上的蒸汽流,即蒸汽的静压能转化为动能,这时在喷咀出口处形成负压,而将气体吸入并在混合室中与之混合,混合的气体进入扩大管,在此速度逐渐降低,压强随之升高,此时动能有转化成静压能,从压出口排出,这样使与蒸汽喷射器连结的容器内的不凝气体,由此不断带出,并使容器内形成接近喷咀出口处的真空。
2.2水环式真空泵与水蒸汽喷射泵串联的原因
水环真空泵在低真空度下有较大的抽吸效率,但极限真空度较低,而水蒸汽喷射泵的特点则与此相反,将它们串联起来以后,水蒸汽喷射泵兼有两者优点,即在高真空度下有大的抽气量和高效率,同时又克服了水蒸汽喷射泵汽耗大,工作压力高,噪音大的缺点。
2.3该组合的优缺点
1)能耗低,与同类水蒸汽喷射泵相比蒸汽耗量降低1/2~9/10。
2)能抽吸水蒸气及腐蚀性气体,在高真空度下有更大的抽气效率和极限真空度。
3)工作蒸汽压力低,且正常压力范围宽,实践证明在60万t/a真空制盐装置上,ISPZ型泵可在0.15MPa~0.98MPa的压力下正常工作,其蒸汽耗量一般为150kg/h~995kg/h,每t盐耗汽仅为30kg~40kg,抽气量每小时可达510kg。
4)稳定性好,启动快,无喘振现象,噪音低。
5)可采用较高的冷却水温。
6)结构简单、无转动部件,维修操作方便,只要材质好,蒸喷可用达10a以上。
03汽水组合喷射真空泵它是在传统的蒸汽喷射泵的第一级冷凝器后面串联一级汽水串联喷射真空泵而组成。
它克服了蒸汽喷射真空泵和水喷射真空泵的缺点,即可达到较高的工作真空度,又可有较大的抽气量,比传统的多级蒸喷节约50%以上,节约冷却水30%以上,无需配备启动泵,抽空塔时间短,工作压强可达到10kPa以内,运行费用低。
04汽水串联喷射真空泵汽水串联喷射真空泵的组合工艺流程图2。
图2汽水串联喷射真空泵组合
4.1水喷射真空泵的工作原理及优缺
具有一定压力的工作介质水通过喷咀向吸入室高速喷出将水的压力能变为动能形成高速射流,吸入室的气体被高射流强制携带与之混合,形成汽液混合流入扩压器,从而使吸入室压力降低形成真空,在扩压器的扩张段内,混合射流的动能转变为压力能,速度降低压力升高,气体被进一步压缩与水一起排出泵外,在水箱中气水分离,气体释放入大气,水由水泵循环再利用,周而复始达到抽真空的目的。
该设备属于粗真空设备,所需水压较高,需要配备增压设备,一般厂家采用两级蒸喷两级水喷串联使用,该组合所抽的真空度较低,一般只能达到93.3kPa的真空度,但因它有产生真空和冷凝蒸汽的双重作用且结构简单运转部件少,故应用甚广。