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关于透平真空泵与水环真空泵效率表述
日期：2024-04-28 01:37
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摘要：
关于透平真空泵与水环真空泵效率表述
透平真空泵的效率有三种表述方式：等温效率（ηT）、等熵效率(ηS)、多变效率(ηpol)。对于单级透平真空泵来说，工厂试验效率一般指的是多变效率(ηpol)。
水环真空泵在气体的压缩过程中，气体的热量大部分传给了水，因此可把水环真空泵的压缩过程看作是等温压缩过程，因此效率也是采用等温效率。
透平真空泵多变效率与等温效率的转换
为了便于对比，可把透平真空泵的多变效率转换成等温效率进行比较。对于同一台透平真空泵，其内部功率是一样的。
Pin=Ppol/ηpol+Pα+PL=PT/ηT+Pα+PL(1)
其中，气体的多变压缩功率Ppol=Qm×Wpol/(6×104)
气体的等温压缩功率PT=Qm×WT/(6×104)
因此，Wpol/ηpol=WT/ηT (2)
式中，多变过程的比压缩功Wpol=[m/(m-1)]×R×T1×[ε(m-1)/m-1]
等温过程的比压缩功WT=R×T1×lnε
ε—压比，透平真空泵或水环真空泵进出口全压之比
m/(m-1)=[k/(k-1)]ηpol（k为绝热指数，空气为1.4）
以压比ε=2（入口真空度约50kPa）、多变效率ηpol=83%为例，代入方程（1），可得此时对应的等温效率ηT=73.5%。
根据以上的换算方法，透平真空泵的等温效率在60%～75%左右（这也是粗略的估算法，在不同压比下，同样的多变效率、等温效率也会有差异）。
另外从图1也可以看出，在喘振点流量以上，效率呈连续下降趋势。如果透平真空泵实际运行中流量偏大，会出现效率明显下降，这时与水环泵比较会出现节能效果不显著的现象。
水环真空泵效率
如前所述，水环真空泵的效率指的是等温效率ηT。通常水环泵的效率在30%～60%之间，图2是2BE705-1水环泵的性能曲线。
图2上的性能是基于进气温度20℃、进水温度15℃、排气压力101.3kPa的条件下，被吸入气体为饱和空气。
但实际工程使用中，水环真空泵的供水温度、供水量、进气温度、水质等使用条件都较难把控，实际使用的效率会低于工厂测试效率。
(1）不能简单地依据铭牌效率去比较透平真空泵与水环真空泵的效率，通常两者的表述方式不一样。要比较也需通过换算。
(2）在水环泵和透平真空泵都能合理选型与布置的前提下，透平真空泵比水环泵节电率在20%～30%是比较正常的。
(3）工艺选型和管道布置的不合理，是纸机真空系统比较普遍的现象。如在改造成透平真空泵时加以消除，可使节电率上升至40%左右甚至更高。
(4）透平真空泵的使用能大大减少甚至消除水环真空泵排气中的白烟以及随白烟夹带的异味，有一定的环境效益。
