CN104946856B - 一种多级水蒸汽喷射泵的布置型式 - Google Patents

Abstract

本发明属于真空炉外精炼技术领域，为一种工作范围在67Pa～8000Pa的真空泵的布置型式，其主要特征是采用双列的真空泵布置型式，可以大大减小真空泵的外型尺寸；同时由于在冶炼过程中废气的排放量是逐渐减小的，当排出的废气量减小到一列泵的抽气量时，可以关闭另外一列真空泵，大量减少蒸汽的消耗量。

Description

一种多级水蒸汽喷射泵的布置型式

技术领域

本发明涉及钢液真空精炼技术领域，特别涉及一种多级水蒸汽喷射泵的布置型式，用于RH、VD(VOD)等真空精炼装置中。

背景技术

真空精炼装置的功能是对钢液进行真空循环脱气，脱气所用真空泵绝大多数为水蒸汽真空泵，以蒸汽为驱动气体，通过拉瓦尔喷嘴，产生超音速的射流，将真空处理时产生的废气带走。

目前，公知的在真空精炼装置中，一般采用四级或五级串联型式的水蒸汽喷射真空泵，后面二级为了缩短抽气时间，每级泵并联两列泵，而在压强为67Pa～8000Pa范围内工作的前面二级(对于四级真空泵系统)或三级(对于五级真空泵系统)真空泵，均采用单列串联，已经投产使用的此类真空泵最大长度尺寸近30m。这对真空泵的制造、运输、安装带来很大困难；另外由于炼钢过程中的废气排量是随真空处理的时间的延长逐渐减小，而真空泵的抽气能力是按精炼装置最大的排气量设计的，对于确定的真空泵其抽气能力是固定不变的，所以在真空处理的后期，由于钢液中废气量的减少，真空泵的抽气能力过剩，造成蒸汽大大浪费。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多级水蒸汽喷射泵的布置型式，将四级泵系统中工作范围在67Pa～8000Pa的前面二级真空泵采用两列真空泵并联的方式，或将五级泵系统中工作范围在67Pa～8000Pa的前三级真空泵采用两列真空泵并联的方式。两列真空泵的抽气能力之和等于原一列真空泵的抽气能力，即等于冶炼过程中系统中排出的最大废气量；这样由于每列真空泵的抽气能力大大减小，真空泵外形尺寸，尤其长度随之大大减小，方便真空泵的制造，运输和安装；同时采用两列泵并联型式，可以根据钢液精炼时不同时期的排气量，对两列真空泵的抽气能力按照两列泵抽气能力之和与原系统的最大排气量相等的原则进行分配，抽气量最大时，可以开启两列真空泵，在抽气量减少到某一数值时，可以只开启其中一列真空泵，这样可最大限度的减少蒸汽的消耗。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多级水蒸汽喷射泵的布置型式，所述水蒸汽喷射泵为四级，其中前两级真空泵的工作压力范围为67Pa～8000Pa，所述前两级真空泵采用双列并联方式布置。

所述双列并联方式布置的前两级真空泵的抽气能力之和与冶炼过程中系统的最大排气量相等。

所述双列并联方式布置的前两级真空泵均分冶炼过程中系统的最大废气量，或者，根据排气量的排放曲线常用较大值和常用较小值非均分冶炼过程中系统的最大排气量。

所述采用双列并联方式布置的前两级真空泵为一级A列真空泵4、一级B列真空泵3、二级A列真空泵5以及二级B列真空泵6，其中，一级A列真空泵4与二级A列真空泵5串联为一列，一级B列真空泵3与二级B列真空泵6串联为另一列，一级A列真空泵4和一级B列真空泵3的入口均与抽气管道1连接，二级A列真空泵5和二级B列真空泵6的出口均与喷射泵及冷凝器9连接。一级A列真空泵4的入口与抽气管道1之间设置阀门一2，一级B列真空泵3的入口与抽气管道1之间设置阀门二10。

该方案中，将工作在压力范围为67Pa～8000Pa的前面两级的真空泵采用两列真空泵并联布置，按照两列泵抽气能力之和与原系统的最大排气量相等的原则，每列真空泵的抽气量可以采用两列真空泵均分最大废气量，在钢液处理初期，由于排放的废气量较大，可以同时开启两列真空泵进行处理。随着处理时间的延长，废气量逐渐减小，当达到一列真空泵的抽气量时，可以关闭另一列真空泵，只保持只有一列真空泵正常工作；或者根据排气量的排放曲线常用较大值和常用较小值非均分最大排气量。在钢液处理初期，由于排放的废气量较大，可以同时开启两列真空泵进行处理。随着处理时间的延长，废气量逐渐减小，当达到较大一列真空泵的抽气量时，可以关闭另一列较小抽气能力的真空泵；或者当废气量继续减小到较小值时，可以重新开启开启较小抽气能力的一列真空泵，同时关闭正在工作的较大抽气能力的一列真空泵；两列真空泵的抽气能力采用不均分最大排气量，可以根据不同处理时期的废气排放量开启或换切两列中的一列真空泵。当废气量增加到一定数值，一列真空泵无法满足真空处理要求，可以重新开启另一列真空泵，两列真空泵同时工作。

本发明的另一种结构，所述水蒸汽喷射泵为五级，其中前三级真空泵的工作压力范围为67Pa～8000Pa，其特征在于，所述前三级真空泵采用双列并联方式布置。

所述双列并联方式布置的前三级真空泵的抽气能力之和与冶炼过程中系统的最大排气量相等。

所述双列并联方式布置的前三级真空泵均分冶炼过程中系统的最大废气量，或者，根据排气量的排放曲线常用较大值和常用较小值非均分冶炼过程中系统的最大排气量。

所述采用双列并联方式布置的前三级真空泵为一级A列真空泵4、一级B列真空泵3、二级A列真空泵5、二级B列真空泵6、三级A列真空泵8以及三级B列真空泵7，其中，一级A列真空泵4、二级A列真空泵5以及三级A列真空泵8依次串联为一列，一级B列真空泵3、二级B列真空泵6以及三级B列真空泵7依次串联为另一列，一级A列真空泵4和一级B列真空泵3的入口均与抽气管道1连接，二级A列真空泵5和二级B列真空泵6的出口均与喷射泵及冷凝器9连接。一级A列真空泵4的入口与抽气管道1之间设置阀门一2，一级B列真空泵3的入口与抽气管道1之间设置阀门二10。

该方案中，将工作在压力范围为67Pa～8000Pa的前面三级的真空泵采用两列真空泵并联布置，按照两列泵抽气能力之和与原系统的最大排气量相等的原则进行分配，每列真空泵的抽气量可以采用两列真空泵均分最大废气量，在钢液处理初期，由于废气量较大，可以开启两列真空泵进行处理。随着处理时间的延长，废气量逐渐减小，当达到一列真空泵的抽气量时，可以关闭另一列真空泵；或者根据排气量的排放曲线常用较大值和常用较小值非均分分割最大排气量，在钢液处理初期，由于废气量较大，可以开启两列真空泵进行处理。随着处理时间的延长，废气量逐渐减小，当达到较大一列真空泵的抽气量时，可以关闭另一列较小抽气能力的真空泵；或者当废气量继续减小到较小值时，可以重新开启开启较小抽气能力的一列真空泵，同时关闭正在工作的较大抽气能力的一列真空泵；两列真空泵的抽气能力采用不均分最大排气量，可以根据不同处理时期的废气排放量开启或换切两列中的一列真空泵。当废气量增加到一定数值，开启一列真空泵无法满足真空处理要求，可以重新开启另一列真空泵，两列真空泵同时工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将工作范围在67Pa～8000Pa的大抽气能力的水蒸汽喷射真空泵采用两列并联布置型式，将原抽气量分为两列泵抽气量之和，这样可以大大减小真空泵的外型尺寸，增加真空泵在制造、运输过程中的方便性；同时由于在冶炼过程中废气的排放量是逐渐减小的，当排出的废气量减小到一列泵的抽气量时，可以关闭其中一列真空泵，大大减少蒸汽的消耗量。这样可以降低产品的成本，提高产品在市场上的竞争力。

附图说明

图1是本发明四级水蒸汽喷射泵的布置型式示意图。

图2是本发明五级水蒸汽喷射泵的布置型式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

实施例1

如图1所示，四级水蒸汽真空泵系统工作范围在67Pa～8000Pa的真空泵的布置型式，废气11进入抽气主管1，然后分成两个互相联通的管道并分别与阀门一2及阀门二10密封固定连接，阀门一2通过连接管道12与一级A列真空泵4密封固定连接，然后通过连接管道12与二级A列真空泵5密封固定连接，最后与喷射泵及冷凝器9连接，最终排出废气11；阀门二10通过连接管道12与一级B列真空泵3密封固定连接，然后通过连接管道12与二级B列真空泵6密封固定连接，最后与喷射泵及冷凝器9连接，最终排出废气11。

当真空处理开始时，废气11的排放量最大，冷凝器和喷射泵9工作正常，双列真空泵全开启，即阀门一2和阀门二10全部打开，采用两列真空泵同时工作，废气11经过抽气主管1进入，根据要求依次开启二级A列真空泵5和二级B列真空泵6，一级A列真空泵4和一级B列真空泵3，保持一定的真空度进行精炼处理，废气11通过抽气主管1、阀门一2及阀门二10，一级A列真空泵4及一级B列真空泵3、二级A列真空泵5及二级B列真空泵6，最终由喷射泵及冷凝器9排出。

当废气量减小到某一设定数值时，达到其中一列真空泵的抽气能力，保持该列真空泵正常工作，关闭另一列真空泵：如果关闭A列真空泵时，先关闭阀门一2，然后依次关闭一级A列真空泵4和二级A列真空泵5，此时B列真空泵正常工作；如果关闭B列真空泵时，先关闭阀门二10，然后依次关闭一级B列真空泵3和二级B列真空泵6，此时A列真空泵正常工作。当废气的排放量增加时，再次需要双列真空泵同时工作，可以重新开启已关闭的一列真空泵，如果开启A列真空泵时，根据要求依次开启二级A列真空泵5和一级A列真空泵4，当A列真空泵的真空度与正在工作的B列泵一致时，打开阀门一2，两列真空泵同时工作；如果开启B列真空泵时，根据要求依次开启二级B列真空泵6和一级B列真空泵3，当B列真空泵的真空度与正在工作的A列泵一致时，打开阀门二10，两列真空泵同时工作。

实施例2

如图2所示，五级水蒸汽真空泵系统工作范围在67Pa～8000Pa的真空泵的布置型式，废气进入抽气主管1，然后分成两个互相联通的管道并分别与阀门一2及阀门二10密封固定连接，阀门一2通过连接管道12与一级A列真空泵4密封固定连接，依次通过连接管道12与二级A列真空泵5，三级A列真空泵8密封固定连接，最后与喷射泵及冷凝器9连接，并排出废气11；阀门二10通过连接管道12与一级B列真空泵3密封固定连接，依次通过连接管道12与二级B列真空泵6、三级B列真空泵7密封固定连接，最后与喷射泵及冷凝器9连接并排出废气11。

当真空处理开始时，废气11的排放量最大，冷凝器和喷射泵9工作正常，双列真空泵全开启，即阀门一2和阀门二10全部打开，采用两列真空泵同时工作，废气11经过抽气主管1进入，根据要求依次开启三级A列真空泵8和三级B列真空泵7，二级A列真空泵5和二级B列真空泵6，一级A列真空泵4和一级B列真空泵3，进行正常的精炼处理，废气11通过抽气主管1、阀门一2及阀门二10、一级A列真空泵4及一级B列真空泵3、二级A列真空泵5及二级B列真空泵6、三级A列真空泵8和三级B列真空泵7，最终由喷射泵及冷凝器9排出。

当废气量减小到某一设定数值时，达到其中一列真空泵的抽气能力，保持该列真空泵正常工作，关闭另一列真空泵：如果关闭A列真空泵时，先关闭阀门一2，然后依次关闭一级A列真空泵4，二级A列真空泵5，三级A列真空泵8；如果关闭B列真空泵时，先关闭阀门二10，然后依次关闭一级B列真空泵3，二级B列真空泵6，三级B列真空泵7；当废气11的排放量增加时，再次需要双列真空泵同时工作，可以重新开启已关闭的一列真空泵，如果开启A列真空泵时，根据要求依次开启三级A列真空泵8，二级A列真空泵5，一级A列真空泵4，当A列真空泵的真空度与正在工作的B列泵一致时，打开阀门一2，两列真空泵同时工作；如果开启B列真空泵时，根据要求依次开启三级B列真空泵7，二级B列真空泵6，一级B列真空泵3，当B列真空泵的真空度与正在工作的A列泵一致时，打开阀门二10，两列真空泵同时工作。

本发明最根本的特点是将工作范围在67Pa～8000Pa的真空泵采用两列并联布置，两列泵的抽气量之和与原有一列泵的抽气量相同，由于每列泵的抽气能力降低很多，可以大大减小真空泵的外型尺寸，方便真空泵的制造，运输和安装；同时钢液在真空精炼时的排气量是逐渐减小的，当减小到与一列真空泵的抽气能力相同时，可以关闭另外一列真空泵，同时根据排气量的变化切换真空泵，这样可大量减少蒸汽的消耗量，降低产品的成本，提高产品在市场上的竞争力，符合绿色生产的全球趋势。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种多级水蒸汽喷射泵的布置型式，所述水蒸汽喷射泵为四级，其中前两级真空泵的工作压力范围为67Pa～8000Pa，所述前两级真空泵采用双列并联方式布置，其特征在于，所述采用双列并联方式布置的前两级真空泵为一级A列真空泵(4)、一级B列真空泵(3)、二级A列真空泵(5)以及二级B列真空泵(6)，其中，一级A列真空泵(4)与二级A列真空泵(5)串联为一列，一级B列真空泵(3)与二级B列真空泵(6)串联为另一列，一级A列真空泵(4)和一级B列真空泵(3)的入口均与抽气管道(1)连接，二级A列真空泵(5)和二级B列真空泵(6)的出口均与喷射泵及冷凝器(9)连接。

2.根据权利要求1所述多级水蒸汽喷射泵的布置型式，其特征在于，所述双列并联方式布置的前两级真空泵的抽气能力之和与冶炼过程中系统的最大排气量相等。

3.根据权利要求2所述多级水蒸汽喷射泵的布置型式，其特征在于，所述双列并联方式布置的前两级真空泵均分冶炼过程中系统的最大排气量，或者，根据排气量的排放曲线常用较大值和常用较小值非均分冶炼过程中系统的最大排气量。

4.根据权利要求1所述多级水蒸汽喷射泵的布置型式，其特征在于，所述一级A列真空泵(4)的入口与抽气管道(1)之间设置阀门一(2)，一级B列真空泵(3)的入口与抽气管道(1)之间设置阀门二(10)，

当废气(11)排放量最大，冷凝器和喷射泵(9)正常工作，双列真空泵全开启，即阀门一(2)和阀门二(10)全部打开，然后根据要求依次打开二级A列真空泵(5)和二级B列真空泵(6)，一级A列真空泵(4)和一级B列真空泵(3)；废气(11)通过抽气主管(1)、阀门一(2)及阀门二(10)，一级A列真空泵(4)及一级B列真空泵(3)、二级A列真空泵(5)及二级B列真空泵(6)，最终由喷射泵及冷凝器(9)排出；

当废气(11)排放量减小到某一设定数值时，达到其中一列真空泵的抽气能力，保持该列真空泵正常工作，关闭另一列真空泵：如果关闭A列真空泵，先关闭阀门一(2)，然后依次关闭一级A列真空泵(4)和二级A列真空泵(5)，此时B列真空泵正常工作；如果关闭B列真空泵，先关闭阀门二(10)，然后依次关闭一级B列真空泵(3)和二级A列真空泵(5)，此时A列真空泵正常工作；当再次需要双列真空泵同时工作时：如果需要打开A列真空泵，依次开启二级A列真空泵(5)和一级A列真空泵(4)，当A列真空泵的真空度与B列真空泵一致时，打开阀门一(2)，双列真空泵同时工作；如果需要打开B列真空泵，依次开启二级B列真空泵(6)和一级A列真空泵(4)，当B列的真空度与A列真空泵一致时，打开阀门二(10)，双列真空泵同时工作。

5.一种多级水蒸汽喷射泵的布置型式，所述水蒸汽喷射泵为五级，其中前三级真空泵的工作压力范围为67Pa～8000Pa，所述前三级真空泵采用双列并联方式布置，其特征在于，所述采用双列并联方式布置的前三级真空泵为一级A列真空泵(4)、一级B列真空泵(3)、二级A列真空泵(5)、二级B列真空泵(6)、三级A列真空泵(8)以及三级B列真空泵(7)，其中，一级A列真空泵(4)、二级A列真空泵(5)以及三级A列真空泵(8)依次串联为一列，一级B列真空泵(3)、二级B列真空泵(6)以及三级B列真空泵(7)依次串联为另一列，一级A列真空泵(4)和一级B列真空泵(3)的入口均与抽气管道(1)连接，二级A列真空泵(5)和二级B列真空泵(6)的出口均与喷射泵及冷凝器(9)连接。

6.根据权利要求5所述多级水蒸汽喷射泵的布置型式，其特征在于，所述双列并联方式布置的前三级真空泵的抽气能力之和与冶炼过程中系统的最大排气量相等。

7.根据权利要求6所述多级水蒸汽喷射泵的布置型式，其特征在于，所述双列并联方式布置的前三级真空泵均分最大排气量，或者，根据排气量的排放曲线常用较大值和常用较小值非均分冶炼过程中系统的最大排气量。

8.根据权利要求5所述多级水蒸汽喷射泵的布置型式，其特征在于，所述一级A列真空泵(4)的入口与抽气管道(1)之间设置阀门一(2)，一级B列真空泵(3)的入口与抽气管道(1)之间设置阀门二(10)，

当废气(11)排放量最大，冷凝器和喷射泵(9)正常工作，双列真空泵全开启，即阀门一(2)和阀门二(10)全部打开，然后依次打开三级A列真空泵(8)和三级B列真空泵(7)，二级A列真空泵(5)和二级B列真空泵(6)，一级A列真空泵(4)和一级B列真空泵(3)；废气(11)通过抽气主管(1)、阀门一(2)及阀门二(10)、一级A列真空泵(4)及一级B列真空泵(3)、二级A列真空泵(5)及二级B列真空泵(6)、三级A列真空泵(8)和三级B列真空泵(7)，最终由喷射泵及冷凝器(9)排出；

当废气(11)排放量减小到某一设定数值时，达到其中一列真空泵的抽气能力，保持该列真空泵正常工作，关闭另一列真空泵：如果关闭A列真空泵，先关闭阀门一(2)，然后依次关闭一级A列真空泵(4)、二级A列真空泵(5)和三级A列真空泵(8)，此时B列真空泵正常工作；如果关闭B列真空泵，先关闭阀门二(10)，然后依次关闭一级B列真空泵(3)、二级A列真空泵(5)和三级B列真空泵(7)，此时A列真空泵正常工作；再次需要双列真空泵同时工作时：如果需要打开A列真空泵，依次开启三级A列真空泵(8)、二级A列真空泵(5)和一级A列真空泵(4)，当A列真空泵的真空度与B列真空泵一致时，打开阀门一(2)，双列真空泵同时工作；如果需要打开B列真空泵，根据要求依次开启三级B列真空泵(7)、二级B列真空泵(6)和一级A列真空泵(4)，当B列真空泵的真空度与A列真空泵一致时，打开阀门二(10)，双列真空泵同时工作。