透平式真空泵在现代纸机中的应用

BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）中国中轻国际工程有限公司刘斌BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）透平是英文turbine的音译，源于拉丁文turbo一词，意为旋转物体。2011-08-18一前言BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-180%20%40%60%80%水环真空泵（小）水环真空泵（大）透平真空泵泵效率泵效率BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）我公司承接的项目中，透平式真空泵已成功应用于大型文化纸机和新闻纸机项目。2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）透平式真空泵一般分为多级闭式和单级开式，都是利用其装在外壳和扩散系统内的多级叶轮来形成真空。2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18图1多级透平式真空泵原理图BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18图2单级透平式真空泵原理图BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）抽吸量大、真空度水平稳定每台透平式真空泵的入口都装有防浪涌阀。当真空度较高、抽吸量不足时，防浪涌阀会根据透平式真空泵的有效功率自动打开，增加空气流量来防止浪涌现象的发生，使得设备功率消耗以及需要的真空度平稳2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18气液分离器液位检测、报警、联锁主机各抽吸点真空度检测、报警、联动防喘旁通阀各轴承温度点检测、报警高速转子振动检测、报警润滑油温度、油压检测、报警、联锁主机主机电流显示报警、联锁主机BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）实际应用中的优势透平式真空泵抽吸量较大，将真空度要求相近的多个使用点集中在一起，结构组成紧凑，在设备布置上较传统的水环真空泵可节省空间。作为真空设备使用时，具有设备集中、效率高、低能耗的特点。单级透平式真空泵在叶轮以外的壳体上设计有24块可以调节倾角的导流板，可以调节通过透平式真空泵空气的流速，从而实现对真空度进行调节。2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）整台设备需要一个较大的基础，防止设备产生高频振动。由于单台设备功率较大，启动或停止设备时会引起系统电网的负荷波动，各台设备启动需要间隔一定的时间。每次启动前，电机保护程序都会检查停机时间是否够一个规定的时间间隔。2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）设备的加工和安装精度要求高，需要对叶轮在高转速下进行高精度动平衡试验。必须有一个大型混凝土的真空分离槽，分离槽内用不锈钢板隔开，其中最大风速不得超过3m/s。设备安装后，需要对管道进行彻底清洁，防止异物留存在管道中损坏设备。设计安装时，一般将透平式真空泵安装在较为密闭的房间，防止噪音扩散。2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）以国内某大型造纸企业所使用的透平式真空泵为例，替代传统的水环式真空泵后，年产节电约3003万kWh，年回收热量约2550万kWh，并节约工业用水。2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-183台透平式真空泵15台水环式真空泵6000kW8810kWBCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）该台纸机测定时车速1505m/min，幅宽10.2m，3台透平式真空泵功率为3526.38kW，如达到2000m/min时其功率为4686.2kW。使用水环式真空泵的设计功率为8366.2kW。年节约能量：(8366.2-4686.2)×24X340=3003万kWh，折算为节标准煤量约10511t标煤。2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）透平真空泵抽出的湿空气温度达140-160℃，增加一个空气换热器，加热冷空气再送入抄纸机，回收了余热。2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18多级透平泵2000.2kW1#透平泵681.16kW2#透平泵830.86kW功率检测温度检测（3台平均值）抽气温度64℃出口温度156.6℃排气温度73℃出口气体流量检测及计算（3台平均值）出口气体平均流速：8.97437m/s流通截面直径：2100mm出口压力：0.1MPa体积流量Vt=流速×流通截面积=31.0679m3/s，质量流量G0=34.6156kg/sBCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18输入压缩功Q2=3512.22kW抽气带入热Q1=1458kW热空气带出热Q3=3152.37kW排气排出热Q4=1614.35kW散漏热Q5=200kW平衡误差△δ=(Q出-Q入)／Q入=0.07％5％BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）回收有效热Qe=Q3=3125.37kW，年回收有效热量QY=2550万kWh，折3132.7t标煤2011-08-18BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-1801020水环真空系统透平真空系统密封水量（m3/h）年节约用水量17万m3系统循环用水的补水量每年可节约17万m3X3%~5%=0.51万m3~0.85万m3，折437kg~728kg标煤。BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）2011-08-18透平式真空泵应用于纸机真空系统，替代原有的水环式真空泵，配套功率低，节能效果显著。目前我国大型纸机仍采用进口透平设备，国产透平设备仍处于起步阶段，适用规模较小。在一次性投资上较水环式真空泵大，但回收成本快，持续经济效益明显。透平式真空泵适应节能减排发展方向。BCEL中国中轻国际工程有限公司（中国轻工国际工程设计院）Haveagreatday…THANKYOU!谢谢大家！2011-08-18