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關于透平真空泵與水環(huán)真空泵效率表述
日期：2024-09-06 02:15
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摘要：
關于透平真空泵與水環(huán)真空泵效率表述
透平真空泵的效率有三種表述方式：等溫效率（ηT）、等熵效率(ηS)、多變效率(ηpol)。對于單級透平真空泵來說，工廠試驗效率一般指的是多變效率(ηpol)。
水環(huán)真空泵在氣體的壓縮過程中，氣體的熱量大部分傳給了水，因此可把水環(huán)真空泵的壓縮過程看作是等溫壓縮過程，因此效率也是采用等溫效率。
透平真空泵多變效率與等溫效率的轉(zhuǎn)換
為了便于對比，可把透平真空泵的多變效率轉(zhuǎn)換成等溫效率進行比較。對于同一臺透平真空泵，其內(nèi)部功率是一樣的。
Pin=Ppol/ηpol+Pα+PL=PT/ηT+Pα+PL(1)
其中，氣體的多變壓縮功率Ppol=Qm×Wpol/(6×104)
氣體的等溫壓縮功率PT=Qm×WT/(6×104)
因此，Wpol/ηpol=WT/ηT (2)
式中，多變過程的比壓縮功Wpol=[m/(m-1)]×R×T1×[ε(m-1)/m-1]
等溫過程的比壓縮功WT=R×T1×lnε
ε—壓比，透平真空泵或水環(huán)真空泵進出口全壓之比
m/(m-1)=[k/(k-1)]ηpol（k為絕熱指數(shù)，空氣為1.4）
以壓比ε=2（入口真空度約50kPa）、多變效率ηpol=83%為例，代入方程（1），可得此時對應的等溫效率ηT=73.5%。
根據(jù)以上的換算方法，透平真空泵的等溫效率在60%～75%左右（這也是粗略的估算法，在不同壓比下，同樣的多變效率、等溫效率也會有差異）。
另外從圖1也可以看出，在喘振點流量以上，效率呈連續(xù)下降趨勢。如果透平真空泵實際運行中流量偏大，會出現(xiàn)效率明顯下降，這時與水環(huán)泵比較會出現(xiàn)節(jié)能效果不顯著的現(xiàn)象。
水環(huán)真空泵效率
如前所述，水環(huán)真空泵的效率指的是等溫效率ηT。通常水環(huán)泵的效率在30%～60%之間，圖2是2BE705-1水環(huán)泵的性能曲線。
圖2上的性能是基于進氣溫度20℃、進水溫度15℃、排氣壓力101.3kPa的條件下，被吸入氣體為飽和空氣。
但實際工程使用中，水環(huán)真空泵的供水溫度、供水量、進氣溫度、水質(zhì)等使用條件都較難把控，實際使用的效率會低于工廠測試效率。
(1）不能簡單地依據(jù)銘牌效率去比較透平真空泵與水環(huán)真空泵的效率，通常兩者的表述方式不一樣。要比較也需通過換算。
(2）在水環(huán)泵和透平真空泵都能合理選型與布置的前提下，透平真空泵比水環(huán)泵節(jié)電率在20%～30%是比較正常的。
(3）工藝選型和管道布置的不合理，是紙機真空系統(tǒng)比較普遍的現(xiàn)象。如在改造成透平真空泵時加以消除，可使節(jié)電率上升至40%左右甚至更高。
(4）透平真空泵的使用能大大減少甚至消除水環(huán)真空泵排氣中的白煙以及隨白煙夾帶的異味，有一定的環(huán)境效益。
