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结构参数对高速液环泵内流场及水力性能的影响 被引量:2
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作者 张人会 杨鸿德 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第10期66-73,共8页
为分析结构参数对高速液环泵内流场及水力性能的影响,采用数值模拟和试验相结合的方法,分析了某高速液环泵的排气口始端角、转速和偏心距等结构参数对泵内流场及外特性的影响。结果表明:随着排气口始端角的增大,进口真空度及效率均呈先... 为分析结构参数对高速液环泵内流场及水力性能的影响,采用数值模拟和试验相结合的方法,分析了某高速液环泵的排气口始端角、转速和偏心距等结构参数对泵内流场及外特性的影响。结果表明:随着排气口始端角的增大,进口真空度及效率均呈先增大后减小的趋势,排气口始端角为211°时性能达到最高;排气口始端角过小会导致排气口始端区域产生回流,排气口始端角过大会使泵排气不充分,传统设计方法得到的高速液环泵排气口始端角偏大,无法在进口形成真空度;随着转速的增大,液环内液体的做功能力增强,泵的进口真空度和吸气流量均逐渐增加,叶轮出口线速度低于15 m/s时泵进口无法形成真空度;随着偏心距的增大,进口真空度和最大吸气流量逐渐增大,但过大的偏心距会导致液环旋转不稳定,偏心距为3 mm时运行效果最佳。研究结果可为高速液环真空泵的设计提供参考。 展开更多
关键词 高速液环泵 排气口始端角 偏心距 回流
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液环泵内部气液两相流动及其性能分析 被引量:37
2
作者 张人会 郭广强 +1 位作者 杨军虎 李仁年 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期99-103,共5页
为改善液环泵水力性能,采用VOF气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟。通过数值模拟分析叶轮及泵腔内的流线分布、速度分布、相态分布及压力分布规律,对泵内复杂的二次流进行了分析,对液环真空泵工作过... 为改善液环泵水力性能,采用VOF气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟。通过数值模拟分析叶轮及泵腔内的流线分布、速度分布、相态分布及压力分布规律,对泵内复杂的二次流进行了分析,对液环真空泵工作过程中泵内气液两相流的自由分界面进行追踪,并分析了泵内气液两相流自由分界面的变化规律及其与泵外特性的关系。对液环泵进行试验研究,模拟结果与试验结果进行对比分析表明,数值方法结果与试验结果基本一致,能够较准确地描述液环泵内气液两相流流动规律,捕捉气液分界面,预估液环泵的水力性能,为液环泵的性能优化研究提供了依据。 展开更多
关键词 液环泵 VOF模型 两相流 数值模拟
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基于本征正交分解法的液环泵气液两相流场重构 被引量:16
3
作者 张人会 吴昊 +1 位作者 杨军虎 李仁年 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期381-386,共6页
针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题,提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制,通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VO... 针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题,提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制,通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VOF模型进行液环泵内气液两相流场的数值模拟,由叶片型线参数及叶轮内流场数据构建样本的快照集,依照几何相似及网格变形方法插值得到各相似点的流场参数,依据本征正交分解(POD)法将快照集分解为正交基的线性组合。由最小二乘法拟合目标叶型所对应的正交基系数,实现了对目标叶片流场的重构。采用POD方法对2BE-203型液环泵内单个叶轮流道的气液两相流流场进行了重构,精确地重构了单个叶轮内流场结构的各个特征,除在气液交界面附近有一定的误差,整体预测结果具有较高的精度,大大减少了流场预估的计算量。 展开更多
关键词 本征正交分解 两相流 液环泵 网格变形
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径向间隙及叶片型线对液环泵性能影响的分析 被引量:17
4
作者 张人会 严龙钢 +1 位作者 杨军虎 李仁年 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第8期21-25,共5页
采用欧拉气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟,通过数值模拟研究叶轮与壳体间的径向间隙及叶片型线对液环泵性能的影响,分析了液环泵内液相能量转换的规律,分析了前弯、后弯及直叶片不同叶片型线液环... 采用欧拉气液两相流动模型对液环真空泵内部三维非稳态气液两相流动进行数值模拟,通过数值模拟研究叶轮与壳体间的径向间隙及叶片型线对液环泵性能的影响,分析了液环泵内液相能量转换的规律,分析了前弯、后弯及直叶片不同叶片型线液环泵性能曲线,分析了叶轮径向间隙对液环泵性能的影响。数值模拟结果表明后弯叶片、径向直叶片和前弯叶片下液环泵的极限真空度和最大流量依次递增;随着叶轮径向间隙的减小,液环泵的极限真空度和最大流量逐渐增大。为液环泵的性能优化研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 液环泵 两相流 欧拉模型 径向间隙 叶片型线
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基于Pro/toolkit的液环泵喷射器流道的参数化建模 被引量:12
5
作者 黄思 岳乐 +1 位作者 罗力 杨国蟒 《流体机械》 CSCD 北大核心 2012年第4期49-52,共4页
液环泵喷射器设计涉及较多的结构参数选取,用CFD计算对其性能优化时需要反复调整这些结构参数进行三维几何建模。通过喷射器几何建模的参数化设计,可避免繁琐的重复建模,提高三维流道几何模型的建模效率,缩短设计周期。本文采用Pro/tool... 液环泵喷射器设计涉及较多的结构参数选取,用CFD计算对其性能优化时需要反复调整这些结构参数进行三维几何建模。通过喷射器几何建模的参数化设计,可避免繁琐的重复建模,提高三维流道几何模型的建模效率,缩短设计周期。本文采用Pro/toolkit二次开发技术对喷射器流道模型进行参数化设计,研究了Pro/toolkit的菜单设计、UI对话框和MFC对话框设计技术。以VC++6.0为编译和连接工具开发了喷射器的参数化设计程序,大大提高了建模效率。 展开更多
关键词 液环泵喷射器 PRO/TOOLKIT 二次开发
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基于直接自由曲面变形技术的液环泵壳体优化 被引量:11
6
作者 张人会 梁孟 +2 位作者 杨军虎 李仁年 孟凡瑞 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1222-1226,1239,共6页
对液环泵壳体型线进行优化分析,提出了基于直接自由曲面变形(DFFD)方法的液环泵壳体型线的响应面优化方法.采用DFFD方法对液环泵壳体型线进行精确的参数化控制,在控制变量空间进行了试验设计,采用VOF模型对液环泵内的气液两相流动进行... 对液环泵壳体型线进行优化分析,提出了基于直接自由曲面变形(DFFD)方法的液环泵壳体型线的响应面优化方法.采用DFFD方法对液环泵壳体型线进行精确的参数化控制,在控制变量空间进行了试验设计,采用VOF模型对液环泵内的气液两相流动进行数值模拟,对液环泵壳体型线进行响应面优化分析,建立了液环泵壳体型线与其进口真空度及效率之间的响应关系,实现了对液环泵进口真空度及效率的优化.算例优化结果表明:壳体型线对液环泵水力性能有较大的影响,在一定范围内可实现泵效率及进口真空度的提高;具有较大吸气区面积扩散比的壳体型线所对应的液环泵具有较高的进口真空度,而泵的效率随该面积比的变化规律正好相反;在试验设计变量空间,泵的效率随其进口真空度的增大近似呈线性下降趋势. 展开更多
关键词 液环泵壳体 直接自由曲面变形 响应面方法 优化
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液环泵轴向叶顶间隙泄漏流动的等离子体控制数值研究 被引量:4
7
作者 郭广强 王静宜 +2 位作者 张人会 陈学炳 杨军虎 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期160-167,共8页
针对液环泵叶轮轴向叶顶间隙泄漏问题,提出采用介质阻挡放电等离子体激励对液环泵轴向间隙气相泄漏流动进行控制,耦合唯象学模型、RNG k-ε湍流模型及VOF气液两相流模型模拟不同激励电压下等离子体对泄漏流场的干扰作用,探究等离子体激... 针对液环泵叶轮轴向叶顶间隙泄漏问题,提出采用介质阻挡放电等离子体激励对液环泵轴向间隙气相泄漏流动进行控制,耦合唯象学模型、RNG k-ε湍流模型及VOF气液两相流模型模拟不同激励电压下等离子体对泄漏流场的干扰作用,探究等离子体激励对间隙泄漏流场的调控机理。结果表明,等离子体激励诱导的壁面射流方向与间隙泄漏流动方向相反,诱导的反向壁面射流能够有效地抑制泄漏流强度,并在一定程度上改善间隙泄漏流引起的二次流动,降低间隙泄漏流动损失;同时在等离子体激励的非间隙区域,等离子体激励诱导产生旋涡结构,使得近壁区域产生额外的水力损失。激励电压及位置对泄漏流控制效果有重要的影响,15 kV激励电压的等离子体流动控制效果明显优于10 kV激励电压,当激励位置位于叶顶间隙出口附近时等离子体激励对泄漏流具有较好的抑制效果。研究结果能够为液环泵的性能优化提供理论参考。 展开更多
关键词 液环泵 两相流 间隙泄漏流动 等离子体激励 流动控制
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液环泵工作状态监测系统的研究 被引量:11
8
作者 杨文娟 黄思 +2 位作者 区国惟 莫宇石 邬江 《真空》 CAS 2015年第3期32-36,共5页
液环泵广泛应用于电力、石油、化工、冶金、消防等领域,其运行状态直接影响到整个机组的工作和安全性能,一旦发生故障,将造成重大经济损失甚至严重事故。根据液环泵安全可靠运行的需求,本文研究开发了一套液环泵工作在线监测及分析系统... 液环泵广泛应用于电力、石油、化工、冶金、消防等领域,其运行状态直接影响到整个机组的工作和安全性能,一旦发生故障,将造成重大经济损失甚至严重事故。根据液环泵安全可靠运行的需求,本文研究开发了一套液环泵工作在线监测及分析系统,能够实现对液环泵的温度、压力、流量、轴功率、转速、振动等性能参数的采集、处理、显示、存储、异常判断和故障报警,及时发现潜在的故障及其原因。通过液环泵的实验测试,验证了该监测系统的有效性及实用性。 展开更多
关键词 液环泵 性能监测 数据采集 故障诊断
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液环泵的计算机优化设计 被引量:4
9
作者 凌国平 吴春才 《流体工程》 CSCD 北大核心 1990年第4期29-32,共4页
本文通过液环泵有关结构参数对液环形状和排出压力影响的计算机分析,提出了液环泵优化设计的方法,并展示了系统框图和优化设计的结果。
关键词 液环泵 计算机 优化设计 CAD
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液环泵复合叶轮内流场及外特性分析 被引量:7
10
作者 张人会 李瑞卿 张敬贤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期122-129,共8页
为分析复合叶轮液环泵的内流场及外特性,以2BEA203型液环泵为基础,综合考虑液环泵叶轮及复合叶轮设计原理,设计了液环泵复合叶轮,并采用数值模拟与试验测试相结合的方法对原型叶轮液环泵和复合叶轮液环泵内瞬态流场进行对比分析。结果表... 为分析复合叶轮液环泵的内流场及外特性,以2BEA203型液环泵为基础,综合考虑液环泵叶轮及复合叶轮设计原理,设计了液环泵复合叶轮,并采用数值模拟与试验测试相结合的方法对原型叶轮液环泵和复合叶轮液环泵内瞬态流场进行对比分析。结果表明:相对于原型叶轮液环泵,复合叶轮液环泵内气液分界面更加光滑,排气区及压缩区壳体处压力分布均有所降低,叶轮流道内二次流旋涡强度减弱。2BEA203型液环泵复合叶轮在0.02、0.035和0.05kg/s流量工况下的效率分别提升了2.7、3.8和4.3个百分点,各工况下的真空度也略有提高。由于流动的非对称特性,复合叶轮和原型叶轮液环泵壳体内压力脉动沿周向均呈现出明显的分区特性。液环泵壳体从吸气区开始沿圆周方向的压力脉动幅值先变小,在压缩区达到最小而后再变大;复合叶轮液环泵壳体绝大部分监测点处压力脉动幅值小于原型叶轮;液环泵壳体各分区的压力脉动呈现不同的主频特征。 展开更多
关键词 液环泵 压力脉动 内流场 复合叶轮 分区特性
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液环泵泵轴断裂原因分析 被引量:1
11
作者 王希 柏明清 +2 位作者 张素英 陈海 季华健 《化工设备与管道》 CAS 2017年第2期-,共5页
某装置液环泵泵轴发生断裂,通过宏观检验、硬度测试、化学成分分析、金相检验、断口分析、能谱分析等对泵轴断裂的原因进行了分析。结果表明:腐蚀和疲劳应力共同作用下造成断裂。
关键词 液环泵 腐蚀 疲劳断裂
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液环泵若干参数确定方法的探讨 被引量:6
12
作者 刘建华 赵万勇 《化工机械》 CAS 2005年第2期88-91,共4页
应用流体力学的原理推导出液环泵若干参数确定的方法,建立了数学模型,同时以现行的产品参数对模型作了校核。
关键词 液环泵 参数 单元面积
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液环泵叶片形状对叶轮进口回流及其外特性的影响 被引量:1
13
作者 张人会 张敬贤 郭广强 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第9期865-872,共8页
为减小液环泵叶片进口回流及冲击,基于非稳态气液两相流数值模拟方法,分别从叶片进口扭曲设计及叶片型线2个方面分析叶片形状对液环泵进口回流结构及其外特性的影响规律.研究结果表明:液环泵进口扭曲叶片设计能够有效抑制进口冲击引起... 为减小液环泵叶片进口回流及冲击,基于非稳态气液两相流数值模拟方法,分别从叶片进口扭曲设计及叶片型线2个方面分析叶片形状对液环泵进口回流结构及其外特性的影响规律.研究结果表明:液环泵进口扭曲叶片设计能够有效抑制进口冲击引起的脱流,但叶片进口扭曲引起叶轮流道位置相对后移,吸气口始端叶轮流道内气液界面运动引起的相对体积扩充率降低,叶轮进口回流现象加剧;由于流道周向不对称,吸气区叶轮流道在进口产生真空的能力各不相同,由气液分界面运动引起的相对体积扩充率能够清楚地解释叶轮进口压力分布特性及回流结构;在叶片进口扭曲的基础上,控制叶片非吸入侧前弯能够有效提升吸气口始端流道的相对体积扩充率,θ=6°的进口扭曲叶型非吸入侧前弯设计叶片使得液环泵进口回流强度得到进一步的抑制,泵效率从15.46%提升至16.20%;叶型包角对进口真空度及进口回流强度的影响显著大于叶片出口安放角,增大叶型包角能够使吸气口始端叶轮流道沿旋转方向前移,增大流道内相对体积扩充率,降低回流强度,进而提高液环泵的真空度以及效率. 展开更多
关键词 液环泵 叶片形状 扭曲叶片 回流 冲击 叶片型线
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运用两种网格模拟计算液环泵喷射器流场的对比研究 被引量:1
14
作者 王学谦 黄思 +2 位作者 杨国蟒 吴泰忠 区国惟 《真空》 CAS 2017年第2期10-13,共4页
本文以P360型液环泵喷射器作为研究对象,分别采用结构和非结构计算网格,应用RNG k-ε湍流模型对喷射器的超音速混合气体流场进行了数值模拟。计算得到了两种网格条件下喷射器内的压力、马赫数及温度等参数的分布规律。通过与实测结果对... 本文以P360型液环泵喷射器作为研究对象,分别采用结构和非结构计算网格,应用RNG k-ε湍流模型对喷射器的超音速混合气体流场进行了数值模拟。计算得到了两种网格条件下喷射器内的压力、马赫数及温度等参数的分布规律。通过与实测结果对比表明,采用结构网格计算得到的液环泵喷射器性能与实测结果较为吻合,也能较好地捕捉到喷射器内激波膨胀波交替循环的流场结构。 展开更多
关键词 液环泵喷射器 数值模拟 结构网格 非结构网格
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液环泵作真空泵与压缩机工况下的内流场及外特性分析 被引量:2
15
作者 张人会 于淏 魏笑笑 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第5期45-52,共8页
采用数值模拟和实验相结合的方法,对2BE型液环泵在真空泵与压缩机工况下的内流场及外特性进行对比分析.结果表明:相同的进出口压比时,压缩机体积流量小于真空泵体积流量,体积流量比和效率比均随着压比的增大而逐渐下降;真空泵和压缩机... 采用数值模拟和实验相结合的方法,对2BE型液环泵在真空泵与压缩机工况下的内流场及外特性进行对比分析.结果表明:相同的进出口压比时,压缩机体积流量小于真空泵体积流量,体积流量比和效率比均随着压比的增大而逐渐下降;真空泵和压缩机工况下内部的相态场、速度场和压力场分布规律基本一致;压缩机工况下的排气区和过渡区叶轮内旋涡二次流明显要强于真空泵工况下的,相同压比变化时压缩机工况下排气区内壁压力显著增大;液环泵壳体内壁压力的频域特性沿圆周方向存在明显的分区特征;真空泵工况下的各阶主频特性与压缩机工况下的完全一致;在各压比下,压缩机工况的泵壳体内壁压力脉动幅值整体大于真空泵工况的,随着压比的增大,压缩机工况下的排气区和过渡区壳体内壁压力脉动幅值明显增大. 展开更多
关键词 液环泵 压缩机 真空 压比
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吸排气口设计对二级液环泵的影响分析 被引量:1
16
作者 李宝彦 杨小亮 +2 位作者 刘宇 黄鹏鹏 张阳 《化工机械》 CAS 2015年第5期711-715,共5页
阐述了吸排气口的形状与大小对二级液环泵性能的影响,并采用Solidworks flow simulation软件对吸排气口位置和形状进行了流体仿真,得出了二级液环泵的吸排气口形状与始末端角的合理范围。
关键词 二级液环泵 吸排气口 流体仿真
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二级液环泵吸、排气口影响分析 被引量:2
17
作者 王雪飞 王明 王世刚 《机械研究与应用》 2015年第2期37-40,共4页
针对二级液环泵吸气孔的形状对液环泵内工作介质的流动轨迹、湍流程度,对液环泵的能量耗费大等特点,应用Solidworks flow simulation软件对液环泵吸排气口的形状对泵性能的影响进行有限元分析,为今后二级液环泵的应用提供理论依据。
关键词 二级液环泵 吸排气口 SOLIDWORKS FLOW SIMULATION
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19万吨/年醋酸乙烯装置液环泵运行不稳定原因分析及解决措施 被引量:1
18
作者 王雪梅 邹正文 《压缩机技术》 2011年第3期50-53,共4页
阐述了精馏液环泵运行现状,分析了导致运行不稳定的主要原因。针对运行不稳定的各个原因采取相应措施后,提高了液环泵运行稳定性,增加了乙炔回收率,为装置降本增效做出了贡献。
关键词 液环泵 不稳定 原因分析 乙炔回收率
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液环泵叶片轴向叶顶凹槽间隙流场及其性能 被引量:6
19
作者 张忱 张人会 +1 位作者 李仁年 孟凡瑞 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期358-363,共6页
为改善液环泵轴向叶顶间隙泄漏流场结构,提升液环泵水力性能,提出液环泵叶片轴向叶顶凹槽结构设计,以2BEA-203型液环泵为研究对象,采用数值模拟方法分析液环泵叶轮轴向间隙泄漏流动及其与主流的相互干扰作用,对比分析凹槽叶顶与平顶间... 为改善液环泵轴向叶顶间隙泄漏流场结构,提升液环泵水力性能,提出液环泵叶片轴向叶顶凹槽结构设计,以2BEA-203型液环泵为研究对象,采用数值模拟方法分析液环泵叶轮轴向间隙泄漏流动及其与主流的相互干扰作用,对比分析凹槽叶顶与平顶间隙泄漏流动及其性能.分析结果表明,液环泵内流动呈现复杂的三维结构,凹槽型叶顶间隙能够在一定范围内提升液环泵的效率及真空度,在大流量点0.07 kg/s时的吸入真空度相对平顶型叶片提升5.26%,其他各流量点真空度及效率也略有提升;凹槽型间隙除在凹槽内产生凹槽涡及凹槽角涡外,在叶片压力面叶顶处角涡及叶片吸力面后方的泄漏涡结构与叶片平顶型间隙基本相似.轴向叶顶压力面附近角涡及吸力面后方的泄漏涡强度由轮缘到轮毂逐渐增强,凹槽型轴向叶顶能够在一定程度上减弱角涡及泄漏涡量的分布;在气相分布区域,叶顶间隙泄漏涡强度明显高于液相分布区域.由于凹槽的缓冲作用,使得间隙内及叶片吸力面后方的泄漏流速、湍流强度及总压损失均有一定程度的减小,达到提升泵的吸入真空度和效率的目的. 展开更多
关键词 液环泵 轴向叶顶间隙 叶顶凹槽 泄漏流
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液环泵机组在石化蒸馏过程中的特殊应用
20
作者 李悦原 《煤炭与化工》 CAS 2013年第3期121-123,共3页
液环泵机组在石化蒸馏过程中主要作为真空蒸馏的真空获得设备。具有热敏性介质的各蒸馏塔必须采用低压、常压及真空蒸馏,常压及真空蒸馏产生的排放气,采用吸收—液环泵增压—火炬燃烧,不但可以满足国家及行业的安全、环保、职业卫生的规... 液环泵机组在石化蒸馏过程中主要作为真空蒸馏的真空获得设备。具有热敏性介质的各蒸馏塔必须采用低压、常压及真空蒸馏,常压及真空蒸馏产生的排放气,采用吸收—液环泵增压—火炬燃烧,不但可以满足国家及行业的安全、环保、职业卫生的规定,而且吸收塔、液环泵可以就近布置在装置内,又具有设备投资省、管理费用小、不增加定员的特点。几个月的运行结果表明吸收—液环泵增压—火炬燃烧技术解决了热敏物料分离上存在的排放气难以处理的问题,值得在类似装置上推广应用。 展开更多
关键词 液环泵 液环泵机组 常压蒸馏 真空蒸馏 热敏物料 排放气
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