双级真空滤油机的抽气由两台泵分工完成:前级是 X-100 真空泵,后级是 JRP-500 罗茨泵。两台泵之间那段管路并不是一根普通的连通管,中间还承担着一件容易被忽略的工作——把前级泵带出来的油雾拦下来,让进到后级泵里的气体尽量干净。这一段装置通常叫级间冷凝段。

直接连起来会发生什么

前级泵抽走的不只是气体,还有随气流带出的细小油雾。油雾进入罗茨泵之后会附着在转子和泵腔内壁,随之带来三个后果:泵油被乳化、润滑油膜被破坏;转子与轴承的磨损加快;泵的极限真空能力下降。表现出来就是设备抽不到额定指标里的极限真空 ≤5 Pa,而检修时又很难想到是油雾的问题,因为泵本身并没有坏。

真空脱气系统的油气分离段与冷凝段管路
油气分离段与冷凝段管路,级间冷凝段就在前级泵与罗茨泵之间的这一段

级间冷凝段的作用正是在这两级之间把油雾拿掉。混合气体进入这一段后被冷却,油雾在温度下降后凝结成液滴,与气体分开,液体沿排液口流走,气相再进入后级泵。气体进入下一级之前的温度越低,饱和蒸气压越低,残留的油气被冷凝液带下来的比例越高,后级泵的工作条件就越好。

这一段直接决定最终真空度

ZYD 系列的工作真空度是 -0.08 ~ -0.0999 MPa,极限真空 ≤5 Pa。前一个指标是正常运行时的抽气能力,后一个是设备能达到的最好水平。两级真空之所以能接近后者,靠的是前级泵先把气体压缩到一定压力,再由罗茨泵在这个高压力下继续抽。级间冷凝段一旦失效,被油雾污染的气体进入罗茨泵,后级的增压能力被拖住,极限真空达不到指标,工作真空度也会比正常值低一些。

项目取值
极限真空≤5 Pa
工作真空度-0.08 ~ -0.0999 MPa
前级抽气X-100 真空泵
后级增压JRP-500 罗茨泵
油中含气量≤0.01%(GB/T 423)

需要说明的是,冷凝段失效属于渐变过程。它不会让设备立刻停机,报警也不一定动作,设备只是慢慢地偏离额定表现。所以现场排查极限真空不达标时,如果两台泵本身都正常,就应当顺着气路往后找,而不是反复更换泵油、反复抽真空。

现场怎么判断这一段是不是在工作

  • 看级间冷凝段的排液口:运行一段时间后应当有冷凝水排出,量不一定多,但应当连续而稳定。
  • 看真空泵油:取出的泵油如果明显发白、发浑、有乳化现象,说明油雾已经绕过了冷凝段。
  • 看极限真空能不能稳定:新机或刚检修完的设备在空载抽气时,应当能接近 ≤5 Pa 的水平。
  • 看排液是否通畅:排液管堵住以后冷凝液会积在段内,冷凝段会变成一个憋压的腔。
滤油机冷凝水排放口与真空管路
冷凝水排放口是判断级间冷凝段是否正常的一个直接观察点

这几条里最容易被忽略的是第一条。级间冷凝段不出水,设备照样能抽到工作真空度 -0.08 ~ -0.0999 MPa,操作面板上也看不到异常,但后级泵已经在被油雾慢慢消耗。等到极限真空明显下不来的时候,这段积累已经持续了一段时间。把排液口纳入每班的例行检查,比等到泵出问题再拆要省事得多。

两级真空之间的那一段不是为了多一道工序,而是为了让后级泵接到的是干净的气体。