1、螺桿真空泵在制藥行業(yè)溶媒回收中的應用

采用溶媒結(jié)晶工藝的原料藥，在結(jié)晶后要進 行過濾、洗滌、真空干燥。物料含濕量一般在 20％左右，加熱溫度不能超過 80℃，干燥后原料 藥含濕量要低于 0.5％，為了抽除物料中溶媒，干 燥罐內(nèi)的壓力要低于干燥溫度下溶媒的飽和蒸 汽壓，通常要求在中真空壓力 0.1Pa- 50Pa 條件下 干燥。濕物料所帶溶媒通常是易燃、易爆、有毒、 有害的危險化學品，它們在干燥過程中被真空機 組所抽走。傳統(tǒng)的濕式真空系統(tǒng)普遍選用羅茨液環(huán)真空泵系統(tǒng)，液環(huán)泵的密封液在運行中會溶解 或吸收部分有機溶媒，在汽液分離罐中分離成廢 氣和高濃度的有機廢液，但這兩部分都需要處 理，這不僅不能充分回收這部分溶媒，而且使企 業(yè)運行成本增加，更對健康、安全和環(huán)保帶來危 害；而采用羅茨泵與螺桿真空泵組成的干式真空 系統(tǒng)，可以使干燥過程中的有機溶媒在排氣側(cè)冷 凝，實現(xiàn)溶劑的回收，由于螺桿泵泵腔內(nèi)無任何 其他工藝介質(zhì)，既節(jié)能又環(huán)保，無廢液處理問題， 溶媒又可以全部回收。所以螺桿真空泵已成為這 一應用領(lǐng)域的最佳選擇。其干式真空泵系統(tǒng)如圖 9 所示。

解決方案如下：

密封處吹洗（氣障）

密封處吹洗：其目的是在驅(qū)動端的前蓋 / 非驅(qū)動端的后蓋與泵腔之間，用氮氣或氬氣等惰性氣體吹洗的方法來產(chǎn)生一個壓力差即所謂氣障，從而確保前蓋處的潤滑油和后蓋處的潤滑脂不受工藝氣體的污染，所以在化工、制藥這一類行業(yè)應用中，密封吹洗是不可缺少的一項重要措施。其驅(qū)動端和非驅(qū)動端密封吹洗部位分別如圖10、圖 11 所示。

★密封吹洗壓力：最大值 0.5kg/cm 2 g；

★流量：立升 / 分；

在一般情況下，不建議在非驅(qū)動端處進行密封吹洗，因為在非驅(qū)動端密封處吹洗會降低泵的有效抽速，影響泵的極限真空。

開機 / 停機（清洗）吹洗

開機 / 停機（清洗）吹洗：其目的是為了在泵運行前使泵腔內(nèi)溫度升高，防止工藝氣體在泵內(nèi)凝結(jié)以及在泵運行后通過吹洗來清除泵內(nèi)的殘留工藝氣體，這種吹洗是在主閥關(guān)閉情況下，從泵口通入氬氣、氮氣等惰性氣體，并使泵連續(xù)運行20~30 分鐘，這種開機 / 停機（清洗）吹洗在抽除腐蝕性氣體、有毒氣體或聚合物時顯得特別重要。

★吹洗氣體壓力：最大值 1.5kg/cm 2 g；

★流量：立升 / 分；

蒸汽沖洗

如果螺桿真空泵通過上述開機 / 停機（清洗）吹洗，泵內(nèi)的殘余物質(zhì)仍然無法清除掉，而且都堆積在泵內(nèi)，那么就會導致泵在重新啟動時電機過載或損壞螺桿和泵體。蒸汽沖洗就是去除泵內(nèi)殘余工藝物質(zhì)的方法之一。

★蒸汽壓力：1kg/cm 2 g；

★系統(tǒng)隔離：蒸汽沖洗時，要切斷泵的電源和所有控制電路，關(guān)閉入口閥門，打開消音器的放水閥門；

★泵的進氣口注入蒸汽 10～20 分鐘；

★用手旋轉(zhuǎn)泵軸來檢查泵的轉(zhuǎn)動是否順暢；

★如果泵的轉(zhuǎn)動順暢，停止注入蒸汽；

★開啟電機并檢查泵的運行是否正常；

2、 螺桿真空泵在石化行業(yè)汽油蒸汽回收方面的應用

隨著我國對環(huán)境保護的日益重視，國家或行業(yè)制定各種法律、標準和規(guī)定來嚴格約束汽油蒸汽排放，要求對儲油庫、加油站等必須增設油氣回收裝置，并符合排放濃度﹤25g/m 3 ，油氣處理效率﹥95%的標準。

油氣回收裝置是采用活性吸附來實現(xiàn)油氣中烴類成分和空氣的分離，以達到排放標準，活性碳的再生是采用真空解吸的方法來實現(xiàn)，以達到循環(huán)使用的目的。真空解吸的油氣則通過汽油噴淋吸收的方法，將油氣轉(zhuǎn)化為汽油并回收。

干式螺桿真空泵在汽油蒸汽回收裝置中的是一個關(guān)鍵性設備，所抽氣體為容易揮發(fā)的汽油蒸汽，主要成份是 C4、C5、C6 等汽油蒸汽，其裝置原理如圖 12 所示。

考慮到安全，通常汽油回收要求泵的運行溫度控制在 80℃以下，另外在多數(shù)現(xiàn)場都不能提供冷卻水，可以提供的冷卻液就是汽油；為了降低泵的運行溫度，對于抽速為 800m 3 /h 以上的大型泵，除了泵體夾套通入汽油外，最有效的方法就是向泵腔內(nèi)（在溫度最高點）注入適量的汽油，通過汽油蒸發(fā)吸熱來降低泵腔內(nèi)溫度，如圖 13 所示。其汽油注入量如下：

由于螺桿真空泵在油汽回收工藝過程中，被冷凝的汽油會堆集在泵的排氣口處，如不及時排出會造成泵的異常振動和噪聲，為此可以采取下列二種改進措施。

措施 1：泵的排氣管向下傾斜，排氣管道位置要低于泵的排氣口位置（見圖 14）

措施 2：在泵的排氣口或消音器最低位處安裝一臺循環(huán)泵，以消除排氣口的積液現(xiàn)象。（見圖15）

3、螺桿真空泵在航空、航天空間模擬方面的應用

由于空間模擬裝置其被抽容器的容積從幾千立方米到幾萬立方米，壓力變化從幾萬 Pa 到幾個 Pa，而且被抽氣體中含有大量的水蒸氣或部分氮氧化物，所以這種真空系統(tǒng)首先遇到問題就是預抽真空問題，如果選用傳統(tǒng)的滑閥真空泵作前級泵則存在下列問題：

★首先是滑閥泵在高入口壓力下長時間運行，由于氣流攜帶作用，其噴油現(xiàn)象十分嚴重，一是浪費大量昂貴的油，二是污染環(huán)境；

★由于被抽氣體中含有大量的水蒸氣或氮氧化物，這些氣體一旦進入泵內(nèi)會使真空泵油迅速乳化變質(zhì)，油的密封性破壞，導致真空性能下降，甚至使泵毀壞；

★需要配置泵的數(shù)量多，而且滑閥泵的振動、噪聲也大；

螺桿真空泵由于具有清潔無油、抽速大、振動小、噪聲低等優(yōu)點，已成為當前大型空間模擬真空系統(tǒng)的首選產(chǎn)品。另外，為了提高真空機組的抽速和極限真空，同時亦可相應地減小螺桿泵的尺寸，一般都是采用一臺羅茨泵與螺桿真空泵串聯(lián)構(gòu)成的二級機組或二臺羅茨泵與螺桿真空泵串聯(lián)構(gòu)成的三級機組。為防止顆粒雜質(zhì)進入泵內(nèi)，在真空機組入口均配置入口過濾器，其精度為 50um。

圖 16 為某空間模擬裝置真空系統(tǒng)單套真空泵機組照片。主泵為 ZJB- 1200 帶旁通閥羅茨泵（抽速 1200L/S），前級泵為 SP1500 螺桿真空泵（抽 速 1300m 3 /h （50Hz））， 單 套 機 組 抽 速 為1200L/s，極限壓力 10 -1 Pa。

圖 17 為某空間模擬裝置真空系統(tǒng)單套真空泵機組照片。主泵為 RP3600 羅茨泵（五點機械密封，抽速 5500m 3 /h），中間泵為 RP2000 羅茨泵（五點機械密封，抽速 2400m 3 /h），前級泵為 SP1500 螺桿真空泵（抽速 1300m 3 /h（50Hz）），單套機組抽速為 1500L/s，極限壓力 10 -2 Pa。

真空泵系統(tǒng)是當前真空行業(yè)的熱點，但是目前在我國尚處于起步階段，所以在設計、制造和操作使用方面都存在一些問題。作者認為要使螺桿真空泵進一步推廣應用，還必須做到下列幾點：

（1）首先是螺桿真空泵系統(tǒng)必須是性能穩(wěn)定、運行可靠。

（2）制造廠商要根據(jù)用戶的不同工藝，提出不同的解決方案。

（3）做好售前培訓和售后服務。

（4）操作者要根據(jù)使用手冊規(guī)定的要求，做好日常維護和保養(yǎng)。