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【摘要】：無(wú)油真空泵因無(wú)油潤(rùn)滑可獲得潔凈真空，極限真空度高，無(wú)廢水?？赏ㄟ^(guò)二次冷凝回收溶劑。具有自封閉功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。符合化工清潔生產(chǎn)的要求。

在醫(yī)藥化工生產(chǎn)過(guò)程中，涉及大量的真空分離過(guò)程，如有機(jī)溶媒的真空粗回收或低真空回收、高沸點(diǎn)熱敏性物料的高真空蒸餾、去除固體雜質(zhì)的真空過(guò)濾、粉狀中間體或產(chǎn)品的真空干燥等，均要用到真空獲得設(shè)備――真空泵。真空泵的合理選擇和配置對(duì)真空分離過(guò)程的優(yōu)化具有至關(guān)重要的意義。隨著GMP和ISO14001環(huán)境管理體系及OHSAS18001職業(yè)健康安全管理體系的推進(jìn)實(shí)施，高效、節(jié)能、降耗、安全、環(huán)保在醫(yī)藥化工生產(chǎn)中已成為主旋律，與此相適應(yīng)，醫(yī)藥化工領(lǐng)域的設(shè)備選擇和配置也面臨著新的更高的要求。本文著重就無(wú)油真空泵在醫(yī)藥化工清潔生產(chǎn)中的實(shí)踐應(yīng)用作一粗淺的闡述。

一與其它常用真空泵的比較以前，我們大量采用的是水環(huán)泵、水沖泵、滑閥泵等作為前級(jí)真空泵，去年，我們經(jīng)調(diào)研后采用了WLW型立式無(wú)油真空泵，使用后我們認(rèn)為該泵在其原理和性能上具有比較明顯的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于醫(yī)藥化工清潔生產(chǎn)的要求。以下是幾種常用真空泵的性能比較表：

常用真空泵的性能比較表

從表中可以看出，配置同樣功率電機(jī)的不同類型真空泵，其性能差異很多。這主要是因不同類型真空泵真空獲得的原理不同而引起的。以下是在醫(yī)藥化工領(lǐng)域使用的幾種常用真空泵的優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)略分析。水沖泵，是將水池中的水通過(guò)水泵高速噴射到變徑噴頭過(guò)程中抽吸氣體而產(chǎn)生的真空。其優(yōu)點(diǎn)是：⑴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備費(fèi)用低，操作及維修方便；⑵只要材料合適，腐蝕性場(chǎng)合易于解決。基缺點(diǎn)是：⑴由于受到水本身蒸汽壓的限制，極限真空度不高；⑵極限真空度與水溫相關(guān)，為保持真空度，需不斷補(bǔ)加新水以冷卻水池的循環(huán)用水，同時(shí)水池也需有一定的體積，占地較大；⑶水可能倒灌進(jìn)真空系統(tǒng)；⑷水池中，真空抽吸進(jìn)來(lái)的有機(jī)物等漂浮在水池表面，因而其溢流水應(yīng)作廢水處理，廢水量較大，而揮發(fā)性尾氣從水中揮發(fā)出來(lái)，又造成嚴(yán)重廢氣污染；⑸不流沖擊時(shí)產(chǎn)生很大的噪聲。綜上所述，水沖泵不符合清潔生產(chǎn)的要求，我們已將其逐步淘汰。水環(huán)泵，是在泵體內(nèi)放入適量的水，當(dāng)偏心安裝的葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)形成月牙形水環(huán)空間，而此空間又被葉輪分成與葉片相等的若干小腔空間，隨著小腔容積的持續(xù)變化，氣體不斷被吸進(jìn)和排出，從而獲得真空。水環(huán)泵的優(yōu)點(diǎn)是：⑴運(yùn)動(dòng)部件少，運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)便，使用廣泛；⑵結(jié)構(gòu)輕巧，占地小；⑶水環(huán)有補(bǔ)充冷凝作用；⑷腐蝕性場(chǎng)合易于解決。水環(huán)泵的缺點(diǎn)是：⑴與水沖泵類同，因受到水蒸汽壓的限制，極限真空度不高；⑵水環(huán)泵排出水作廢水處理，廢水量較大；⑶水環(huán)泵能量利用率很差，泵運(yùn)行時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重，如果將水循環(huán)利用，則需用冷凍鹽水來(lái)帶走泵所產(chǎn)生的熱量；⑷水可能倒灌進(jìn)真空系統(tǒng)；液環(huán)泵，結(jié)構(gòu)原理類同于水環(huán)泵，區(qū)別是將成環(huán)介質(zhì)水換成了高沸點(diǎn)的真空泵油等液體。其優(yōu)點(diǎn)是：⑴極限真空度較高；⑵廢水量少，冷卻水可循環(huán)利用；⑶可通過(guò)排放尾氣冷凝系統(tǒng)二次回收低沸點(diǎn)溶劑。其缺點(diǎn)是：⑴液體介質(zhì)易被抽進(jìn)物料污染，存在結(jié)焦可能；⑵泵油存在倒灌可能性；⑶能量利用率低；滑閥泵，由于偏心輪帶動(dòng)滑閥外圓貼在缸壁的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使泵腔內(nèi)容積發(fā)生周期性地?cái)U(kuò)大和縮小，從而吸排氣，獲得真空?；y泵的優(yōu)點(diǎn)是：⑴極限真空度很高；⑵廢水量少，冷卻水可循環(huán)利用。其缺點(diǎn)是：⑴使用局限性較大，不適用于含氧過(guò)高的、對(duì)黑色金屬有腐蝕性的、對(duì)真空油起化學(xué)反應(yīng)的氣體，也不適用于由一容器抽至另一容器作輸送泵用；⑵泵油存在倒灌可能性；無(wú)油真空泵，是活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)形成缸內(nèi)氣體的膨脹的壓縮，并通過(guò)軸向布置的進(jìn)排氣閥組成吸排氣動(dòng)作，獲得真空。無(wú)油真空泵的優(yōu)點(diǎn)是：⑴極限真空度高；⑵無(wú)油潤(rùn)滑可獲得潔凈真空；⑶沒(méi)有廢水，冷卻水可循環(huán)利用；⑷能量利用率高，節(jié)能明顯（水環(huán)泵的50%）節(jié)水、節(jié)省占地面積；⑸因消除了橫波劣振動(dòng)，振動(dòng)小，合理配置后噪音低；⑹采用不銹鋼、鈦材等材料能在酸堿腐蝕性場(chǎng)合下使用；⑺可通過(guò)排放尾氣冷凝系統(tǒng)二次回收純凈溶劑；⑻當(dāng)突然停電或停機(jī)時(shí)，該泵既不用擔(dān)心泵液倒灌，還具備自封閉功能，使真空系統(tǒng)不與大氣直接相通，確保真空系統(tǒng)的安全，這是上述其它形式真空泵無(wú)法達(dá)到的。如正在運(yùn)行的高真空蒸餾系統(tǒng)，冷空氣的突然進(jìn)入，會(huì)造成塔內(nèi)物料結(jié)焦、燃燒、爆炸等危險(xiǎn)，可靠的安全裝置死對(duì)頭重要。其缺點(diǎn)是：⑴運(yùn)動(dòng)部件較多，因我們所選用的制造廠零部件加工精度不高，制造質(zhì)量較粗糙，造成維修率相 對(duì)較高；⑵因制造廠在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在某些不足，尚有不少值得改進(jìn)的地方。如密封面型式，氣缸的冷卻結(jié)構(gòu)，泵腔積液排除、消聲器等不是很合理。作為使用單位，我們希望有更多的科研機(jī)械和制造廠來(lái)進(jìn)一步研究和完善該型式的真空泵，因?yàn)槠鋬?yōu)良的性能正是現(xiàn)代化工清潔生產(chǎn)所需要的。有很大的推廣價(jià)值。

無(wú)油真空泵在醫(yī)藥化工清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用示意圖

二、無(wú)油真空泵在真空回收中的應(yīng)用無(wú)油真空泵在與系統(tǒng)中其他相關(guān)設(shè)備的配置好壞，直接關(guān)系到無(wú)油真空泵的性能能否得到有效發(fā)揮的問(wèn)題。上圖是實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的一個(gè)物料減壓回收流程示意圖。圖中，物料蒸汽在冷凝器中被基本冷凝成液體，但在真空條件下，氣體分子運(yùn)動(dòng)速度加快，氣體密度減小，物料的凝結(jié)溫度下降，冷凝器的總傳熱系數(shù)成倍縮小，因而在真空下的物料冷凝（一次冷凝）往往不是很充分，尤其是低沸點(diǎn)溶劑類。未被充分冷凝的氣體一部份在真空泵內(nèi)隨著壓力的變化而液化，另一部份則在排氣側(cè)冷凝器中常壓下冷凝（二次冷凝）。由于無(wú)油真空泵沒(méi)有真空介質(zhì)（真空泵油、水等），通過(guò)無(wú)油真空泵的氣體未受真空介質(zhì)的污染。因而回收溶劑是潔凈的。這樣真空下冷凝部份轉(zhuǎn)換成常壓下冷凝，大大提高了溶劑類物料的回收率，對(duì)真空下難冷凝的物料特別有利。通過(guò)該流程配置，排放的尾氣中已基本不含有機(jī)廢氣。另外，泵排空氣體通過(guò)列管式冷凝器的殼程后，噪聲也大為下降。綜合立式真空泵的優(yōu)越性能，該類型泵還可廣泛應(yīng)用于古油、化工、醫(yī)藥、食品、輕工等領(lǐng)域的真空蒸餾、蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥、輸送等工藝過(guò)程中，是臥式真空泵的更新?lián)Q代產(chǎn)品，具有廣泛的發(fā)展前景