真空濾油機(jī)性能高效且可靠,能在高真空狀態(tài)下對各種廢舊礦物油液進(jìn)行凈化處理,有效地解決了油液污染問題。真空分離系統(tǒng)是真空濾油機(jī)的核心部分之一,由此實(shí)現(xiàn)脫水、脫氣、除雜等凈化處理目的。真空濾油機(jī)在連續(xù)運(yùn)行時(shí),需要保證真空分離室處于真空狀態(tài),使用渦旋真空泵可以有效維持真空分離室所需真空度。真空濾油機(jī)根據(jù)油與水沸點(diǎn)不同,兩者存在較大的沸點(diǎn)差,水在高真空狀態(tài)下的沸點(diǎn)會(huì)大大下降的真空干燥原理來設(shè)計(jì)。在真空濾油機(jī)運(yùn)行時(shí),不能直接開啟主泵進(jìn)行抽氣,否則會(huì)增加主泵的工作強(qiáng)度,減少主泵的使用壽命。因此需要使用前級渦旋真空泵將真空分離室粗抽為低真空狀態(tài),為主泵創(chuàng)造預(yù)備真空條件,輔助主泵完成剩余氣體的抽取任務(wù)。渦旋真空泵對于維持濾油機(jī)真空分離室的真空度以及提高真空濾油機(jī)整機(jī)性能等方面具有重要意義。對渦旋真空泵的理論研究,尤其是抽氣性能以及結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究,是必須面對的關(guān)鍵問題。
由于渦旋真空泵是用來抽氣而非為了給氣體加壓,因此其動(dòng)、靜渦旋盤并沒有采用渦旋壓縮機(jī)那樣的對稱型線來設(shè)計(jì)。渦旋真空泵在抽氣時(shí),隨著進(jìn)氣壓力逐漸減少,如果泵內(nèi)的氣流通道設(shè)計(jì)過長,勢必增加進(jìn)氣氣流的阻力,造成抽氣不便。為方便渦旋真空泵抽氣,需要采用非對稱型線來設(shè)計(jì)動(dòng)渦旋盤和靜渦旋盤,即靜盤型線的終止角要比動(dòng)盤型線多180°,這樣可使最外層外腔和最外層內(nèi)腔出現(xiàn)在同一側(cè),使得進(jìn)氣通道大大縮短,極大地方便了抽氣需要。理論上,渦旋真空泵的抽氣速度只與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和最外層月牙形工作腔的體積有關(guān)。一般采用非對稱的等壁厚型線設(shè)計(jì)渦旋真空泵的渦旋齒,且渦旋齒高度相等。因此要計(jì)算月牙形工作腔的體積,只需考慮沿齒高方向上的任意截面面積即可,下面將著重計(jì)算最外層外側(cè)月牙形工作腔和最外層內(nèi)側(cè)月牙形工作腔的截面積。
基于真空濾油機(jī)的工作特性與渦旋機(jī)械基本理論,本文對渦旋真空泵的抽氣特性主要是抽氣速度做了初步研究。通過建立渦旋真空泵的理論抽速模型,計(jì)算月牙形工作腔的腔體容積,最終得出理論抽速的計(jì)算公式,并對渦旋真空泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取做了初步介紹,對渦旋真空泵的設(shè)計(jì)具有重要意義。在整個(gè)分析計(jì)算過程中所得出的結(jié)果完全基于理想狀態(tài),并沒有考慮真空泵抽氣反流的因素以及摩擦泄露等問題的影響。而對渦旋真空泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的進(jìn)一步研究,依然是設(shè)計(jì)渦旋真空泵的關(guān)鍵問題,在以后的工作中需進(jìn)一步完善。