真空系统设计、安装、使用说明书

邯钢120tRH真空精炼装置600kg/h，67Pa蒸汽喷射真空泵系统设计、安装、使用及调试说明书编制：审核：责任主任：西安重型机械研究所2007年4月目录一. 蒸汽喷射泵系统及其工作原理简介——————————————— 2二. 真空泵系统安装——————————————————————— 61. 安装准备—————————————————————————— 62. 安装要求—————————————————————————— 63. 真空泵系统气密性试验————————————————————7三. 真空泵系统性能调试—————————————————————81. 调试准备——————————————————————————8 2．性能调试——————————————————————————92.1 辅助泵系统性能调试—————————————————————9 2.2 主抽气系统性能调试————————————————————10 2.3 辅助泵系统、主抽气系统联合工作与抽气时间测定————————122.4 其余要求——————————————————————————12四. 设备的维护————————————————————————121. 设备的维护说明（附点检标准）———————————————122. 设备定期测试、调整的规定——————————————————133. 设备缺陷、故障的处理（见表）———————————————134. 设备检查测试记录及有关规定—————————————————13 附表1. 设备点检表———————————————————————14 附表2. 常见故障排除方法————————————————————16 附表3.真空泵系统性能参数———————————————————18 附表4. 喷射器、冷凝器设计性能参数及操作模式——————————19 附表5.临界流量计量喷嘴————————————————————19 附表6.真空泵系统性能调试记录表————————————————20 附图. 真空泵系统原理图本说明书适用于“邯钢120tRH真空精炼装置”真空泵系统的安装与性能调试。

要求用户及安装施工单位在安装本真空泵系统过程中严格遵守本说明书中的各项安装及调试要求。

一、蒸汽喷射泵系统及其工作原理简介1．工作原理蒸汽喷射泵是以中低压蒸汽为工作介质，经过收缩--扩张喷嘴，蒸汽的势能变为动能，速度达到超音速、压强降至负压，并在混合室中与被抽气体混合，然后混合气体经扩压器减速增压后排出（至下一级泵或大气）。

由于单级泵的压缩比值（指排出压强／吸入真空）有一定限制，为达到较高的真空度，蒸汽喷射真空系统通常采用多级式串联布置，后级泵为前级泵（前后级是相对的，如以S4与B3对比，S4为后级、B3为前级，以B3与B2对比，则B3为后级、B2为前级等；）提供预真空；中间冷凝器的作用是冷凝前级泵所用的蒸汽，以减少后级泵的抽气量。

由于受冷凝水的饱和蒸汽压的限制，通常冷凝器最高适用的真空度为6.5~8kPa（50-65torr），在更高的真空度下，由于冷凝水的挥发，冷凝器反而成为供汽源。

因而，根据冷却水的进水温度，冷凝器通常只能在大气压至6.5kPa真空范围内设置。

第一号冷凝器（本系统为C1冷凝器）前的泵习惯上称为增压泵，而冷凝器后的泵则称为喷射泵，在本系统中，B1、B2和B3泵为增压泵，S4和S5泵则为喷射泵。

2．系统组成真空系统的各级泵、冷凝器、汽水阀门与管线的配置等参见“邯钢120tRH 600kg/h 水蒸汽喷射真空泵P&I图”（以下简称为“P&I图”）。

由图可见，真空系统分成主辅两个子系统：主泵子系统：由B1增压泵+B2增压泵+B3增压泵+C1冷凝器+S4a喷射泵+C2冷凝器+S5a喷射泵+C3冷凝器等构成；辅泵子系统：由S4a、S4b喷射泵+C2冷凝器+S5a、S5b喷射泵+C3冷凝器等构成。

为减小占地面积，冷凝器C2、C3为主辅子系统共用；并在S4b和S5b的进气管处设置有切断阀，以防止主辅子系统串通。

主泵子系统主要用于达到真空系统在600kg/h抽气量下、67Pa真空度的指标，以满足RH处理后期高真空的要求；而辅泵子系统则用于增加从大气压至8.9 kPa的区间的抽气量，以缩短真空系统的起动时间和低真空下吹氧的需要，满足生产的要求。

进入各级增压泵和喷射泵的蒸汽均由汽包通过相应的蒸汽管道供应，在各级泵的蒸汽管道上均设有气动截止阀（参见表2），以控制该级泵的启闭。

进入各级冷凝器的冷却水则由水包通过相应的冷却水管道供应，为充分利用冷却水，C1、C2和C3冷凝器的进水均分别由该冷凝器的上部和下部进水管供应，这些进水管上也配置有相应的气动阀门控制其启闭（参见表3）。

本统的还设置了负荷调整装置，以在对处理过程中对S3级的负荷进行调整，从而达到真空度调节的目的。

3．基本操作根据蒸汽喷射真空泵的后级泵为前级泵提供预真空，及中间冷凝器用于冷凝前级泵的蒸汽、减少后级泵负荷的工作机理；因而系统启动或开泵时应严格遵守起动顺序，逐级由后往前起动，并在开启各级泵前，应先开启其后的冷凝器。

为保证系统的正常工作，接通蒸汽后应经常检查各级疏水器的工作情况，必要时开启相应的手动阀（位号33、38、44、48）排除管路系统中的冷凝水。

因而各子系统的开泵顺序如下：辅泵子系统：C3 S5a+S5b C2 S4a+S4b主泵子系统：C3 S5a C2 S4a C1 B3 C2 B1混合启动：先开启辅泵子系统，即按下次序启动：C3 S5a+S5b C2 S4a+S4b然后，关闭S4b、S5b及相应的C2、C3冷凝器下部进水，按主泵子系统方式继续启动，即：C1 B3 B2 B1本系统的各级真空泵开启时要求后级泵提供的预真空度见表1：表1 开启各级真空泵要求的预真空度开启各级泵的具体操作即是开启各级泵的相应蒸汽进汽阀，接通各级泵的工作蒸汽，使泵投入工作。

汽包与各级泵的蒸汽进汽阀（气动阀）的具体位号见表2：表2 汽包与各级泵的蒸汽进汽气动阀位号开启冷凝器的具体操作是打开相应的上部或下部进水气动阀。

C1、C2和C3冷凝器的进水均设有上部进水阀和下部进水阀，在泵启动与正常工作时的开、闭情况见表3：表3 各冷凝器上、下进水阀在预抽真空与正常工作时的开启与关闭情况注：1.“○”表示打开，“X ”表示关闭；为保证泵的正常工作，上表中的进水阀应在相应的前级泵开启前打开。

2. C1、C2、C3的上部进水分别由72气动阀与79、80、81手动阀门控制。

开启辅泵子系统具体操作为：开启主泵子系统的具体操作为：混合启动的具体操作为：为减少系统的总蒸汽量，按照设计要求，主辅泵子系统不应同时工作，即不应同时开启主泵和辅泵，例如不应该按下述方式开启系统：B1泵+B2泵+B3泵+C1冷凝器+S4a 泵+S4b泵+C2冷凝器+S5a泵+S5b泵+C3冷凝器。

本真空系统可采用两种方式启动：1）预抽真空方式：用于缩短RH系统的预抽时间。

这种方式下，先关闭“P&I图”上位号54的DN1100真空阀，同时开启汽包上位号4和7的气动蒸汽主阀和水包上位号71的手动进水总阀，接通蒸汽和冷却水；然后按辅泵子系统方式启动辅泵，待达到35kPa 附近时，即可根据真空精炼的需要，开启主真空阀，在系统内的真空度迅速达到平衡（约为60kPa左右）后，继续用辅助泵子系统抽气，直至抽到8kPa为止。

然后关闭气动真空阀67和68，关闭S4b、S5b（位号12、10的蒸汽阀）及相应的C2、C3冷凝器下部进水位号（74、75的进水阀），按主泵子系统方式继续启动，即开启C1冷凝器的下部进水阀（位号分别为73的进水阀），并按相应泵的预真空要求开启B3泵（位号14的蒸汽阀）、B2泵（位号15的蒸汽阀）与B1泵（位号16的蒸汽阀）。

2）直接从大气压下启动：本方式即混合启动方式，在这种方式下，“P&I图”上位号54的DN1100真空阀门为开启状态。

在开启汽包上位号4和7的气动蒸汽主阀和水包上位号71的手动进水总阀、接通蒸汽和水后，系统即可按混合启动方式启动。

RH处理结束后，可通过两种方式进行关泵：1）用大气破空；2）用氮气破空。

后者用于精炼废气中CO含量过高的场合。

下面分述这两种破空方式的具体操作：用大气破空：打开测量喷嘴附近的位号63的气动破空阀，将大气放入真空主管，然后按下顺序逐步关闭各级泵和冷凝器：关B1泵（关蒸汽阀16）关B2泵（关蒸汽阀15）关B3泵（关蒸汽阀14）关C1冷凝器下部进水（关进水阀73）关S4a泵（关蒸汽阀13）关S5a泵（关蒸汽阀11）关C1、C2 、C3冷凝器的上部进水（关进水阀72）。

最后关闭蒸汽总阀7、4和手动进水总阀71。

真空度调节：开启位号为65和66的气动阀将C3排出的混合气体引入B3泵，气动调节阀65可用于调节进入S3泵的气体流量。

二、真空泵系统安装“邯钢120tRH真空精炼装置”之真空泵系统（包括汽、水分配器和汽、水管）其安装质量，对该装置能否顺利试车及正常运行关系重大，对冶金效果、效率也将有一定的影响。

由于真空泵系统是在真空压力较低（即真空度较高）状态下运行，设备和管道的密封性要求很高，因此更应当高度重视真空泵系统的安装工作，保证安装质量。

1. 安装准备●安装前应详读本使用说明书●安装前应清扫基础及各层平台，检查真空泵系统各部件落位各层平台标高及有关安装尺寸是否符合设计要求。

●清理和检查设备、阀门及仪表●根据现场情况确定吊装方案、准备好吊具及安装用料。

2. 安装要求●安装前必须认真清理所有零部件及配套件工作面（即位于真空侧）上的锈层、油污及夹杂物。

●安装前应认真检查所有设备的装配、连接状况，连接部位如有松动应及时上紧。

●用压缩空气（蒸汽或压力水）冲洗蒸汽分配器，冷却水分配器，蒸汽管道，喷射器（喷嘴及扩压器）等内表面锈层及夹杂污物。

●所有法兰对接面必须相对平行安装，歪斜不正者应予修正，不可靠螺栓力强行夹紧；一对法兰间必须装夹一个密封垫片，不得将二个密封垫片叠用；密封垫片应放正，不要影响通道内径光滑；紧固螺钉时应对称均匀施力，密封件垫片受压之力应一周均匀；法兰与密封垫片的密封平面应平整、光滑、清洁。

●法兰密封垫片的内园直径应略大于法兰内径（尤其是橡胶垫片），通常大2~5mm，垫片厚度一般为2~3mm，真空系统、蒸汽系统及冷却水系统垫片均采用石棉橡胶垫片。

●真空系统中的阀门应具有良好的真空密封性能，阀门安装前应进行认真清理和检查；蒸汽与冷却水系统的管道阀门安装前均应进行密封性试验，因真空泵系统安装完成后进行气密性试验和抽真空时，阀门渗漏很难检查。

●蒸汽及冷却水供应管道应向蒸汽分配器及冷却水分配器方向倾斜（坡度3:1000mm）以保证管道内积水可靠回流至分配器内。