項目二　氣體輸送設備的操作與養護

在制藥生產設備中，有許多原料和中間體是氣體，如氫氣、氮氣、氧氣、乙炔氣、煤氣、蒸汽等，當它們在管路中從一處送到另一處時，為了克服輸送過程的流體阻力，需要提高氣體的壓力；另外，有些化學反應或單元操作需要在較高的壓力下進行。這使得氣體壓縮和輸送設備在制藥生產中應用十分廣泛。

氣體輸送機械主要用于克服氣體在管路中的流動阻力和管路兩端的壓強差，以輸送氣體、產生一定的高壓或真空來滿足各種工藝過程的需要，因此，氣體輸送機械應用廣泛，類型也較多。就工作原理而言，它與液體輸送機械大體相同，都是通過類似的方式向流體做功，使流體獲得機械能量。但氣體與液體的物性有很大的不同，因而氣體輸送設備有其自己的特點。

氣體輸送機械一般按出口氣體的壓力或壓縮比來分類（表1-2）。氣體輸送機械出口氣體的壓力也稱為終壓。壓縮比是指氣體輸送機械出口與進口氣體的絕對壓強之比。

氣體輸送設備在化工生產中應用十分廣泛，主要用于以下三個方面。

（1）輸送氣體　為了克服輸送過程中的流動阻力，需提高氣體的壓強。

（2）產生高壓氣體　有些單元操作或化學反應需要在高壓下進行，如用水吸收二氧化碳、冷凍、氨的合成等。

（3）產生真空　有些化工單元操作，如過濾、蒸發、蒸餾等，往往要在低于大氣壓下進行，這就需要從設備中抽出氣體，以產生真空。

由于氣體輸送機械的構造和操作原理與液體的輸送機械類似，故氣體輸送機械亦可分為離心式、往復式、旋轉式和流體作用式。下面著重討論各類氣體輸送機械的操作原理和應用。

一、通風機

通風機是一種在低壓下沿著導管輸送氣體的機械。在制藥生產中，通風機的使用非常普遍，尤其是在高溫和毒氣濃度較大的車間，常用它來輸送新鮮空氣、排除毒氣和降低氣溫等，這對保證操作人員的健康具有很重要的意義。

通風機可分為軸流式、離心式、斜流式和慣流式等多種形式，生產中應用得較多的是軸流式通風機和離心式通風機。

（一）軸流式通風機

軸流式通風機的結構如圖1-11所示，在機殼內裝有一個迅速轉動的螺旋形葉輪，葉輪上固定著葉片。當葉輪旋轉時，葉片推擊空氣，使之沿軸向流動，葉片將能量傳遞給空氣，使空氣的排出壓力略有增加。也即送風方向與軸向相同，靠葉片的軸向傾斜，將軸向空氣向前推進。

軸流式通風機的排氣量大，但風壓很小。輸送腐蝕氣體時，葉片應采用不銹鋼或在普通鋼材上噴涂樹脂；輸送含塵較多的氣體時，則應在葉片較易磨損的部分堆焊碳化鎢或其他耐磨材料。

軸流式通風機通常裝在需要送風的墻壁孔或天花板上，也可以臨時放置在一些需要送風的場合。主要用作車間通風。

（二）離心式通風機

1.結構和工作原理

離心式通風機按其出口氣體壓力（風壓）不同，可分為以下三類。

（1）低壓離心通風機　出口風壓低于0.9807×103Pa（表壓）。

（2）中壓離心通風機　出口風壓為0.9807×103～2.942×103Pa（表壓）。

（3）高壓離心通風機　出口風壓為2.942×103～14.7×103Pa（表壓）。

離心式通風機的基本結構和工作原理與單級離心泵相似。機殼是蝸牛殼形，但機殼斷面有方形和圓形兩種，一般低、中壓通風機多為方形，如圖1-12所示，高壓的多為圓形。葉輪與離心泵的葉輪相比較，直徑較大，葉片數目也比較多。中、高壓通風機的葉片則是后彎的。

離心通風機的進風口與外殼制成整體，裝于風機蝸殼的側面。進風口軸向截面為流線型，能使氣流均勻地進入葉輪，以降低流動損失和提高葉輪的效率。

葉輪是離心通風機最重要的部件，其功能是將機械能轉化為氣體的靜壓能和動能。葉輪通常由前盤、葉片、后盤和軸盤（輪轂）組成，經過靜、動平衡校正，運轉平穩，工作性能良好。

葉輪上葉片的數目較離心泵的稍多，葉片比較短。中低壓通風機的葉片常向前彎，高壓通風機的葉片則為后彎葉片。所以高壓通風機的外形與結構與單級離心泵更為相似。

離心通風機動力傳輸由主軸、軸承箱、滾動軸承、皮帶輪或聯軸器組成。主軸一端連接葉輪，另一端連接皮帶輪或聯軸器。

離心通風機的工作原理和離心泵的相似，即依靠葉輪的旋轉運動，形成真空區域，被大氣壓力壓入的氣體在葉輪上獲得能量，從而提高了壓強而被排出。

2.離心通風機的性能參數與特性曲線

離心通風機的主要性能參數有風量、風壓、軸功率和效率。由于氣體通過風機時壓強變化較小，在風機內運動的氣體可視為不可壓縮流體，所以前述的離心泵基本方程式亦可用來分析離心通風機的性能。

（1）風量　風量是單位時間內從風機出口排出的氣體體積，但以風機進口處的氣體狀態計，又稱送風量或流量，以Q表示，單位為m3/s或m3/h。

（2）風壓　風壓是單位體積的氣體流過風機時所獲得的能量，以HT表示，單位為J/m3（即Pa）。由于HT的單位與壓強的單位相同，故稱為風壓。風壓的單位習慣上用mmH2O來表示。

離心通風機的風壓取決于風機的結構、葉輪尺寸、轉速和進入風機的氣體的密度。

離心通風機的風壓目前還不能用理論方法進行計算，而是由實驗測定。一般通過測量風機進、出口處氣體的流速與壓強的數值，按伯努利方程式來計算風壓。

（3）軸功率與效率　離心通風機軸功率為：

N=

式中　Q——風量，m3/s；

　　?HT——風壓，J/m3或Pa；

　 　　η——效率，因按全風壓定出，故又稱為全壓效率。

上述性能參數也可通過繪制特性曲線表示。

3.離心式通風機的選用

首先根據被輸送氣體的性質，如清潔空氣、易燃易爆氣體、具有腐蝕性的氣體及含塵空氣等選取不同性能的風機。

根據所需的風量、風壓及已確定風機的類型，由通風機產品樣本的性能表或性能曲線中選取所需要的風機。選擇時應考慮可能由于管道系統連接不夠嚴密造成的漏氣現象，因此對系統的計算風量和風壓可適當增加10%～20%。

離心式通風機一般用于車間通風換氣，要求輸送的是自然空氣或其他無腐蝕性氣體，且氣體溫度不超過80℃，硬質顆粒物含量不超過150mg/m2。

離心式通風機的葉片直徑大、數目多，形狀可分平直型、前彎型和后彎型。若要求風量大、效率低則選用前彎型葉片的通風機，如要求輸送效率高則應選用后彎型葉片的通風機。

在滿足所需風量、風壓的前提下，應盡量采用效率高、價廉的風機。如對噪聲有一定要求，則在選擇時也應加以注意。

二、鼓風機

（一）離心式鼓風機

離心式鼓風機又稱蝸輪鼓風機或透平鼓風機，其結構類似于多級離心泵。離心式鼓風機一般由3～5個葉輪串聯而成，圖1-13所示為一臺三級離心鼓風機的示意圖。氣體由吸入口吸入后，經過第一級葉輪和第一級擴壓器，從蝸殼形流道中進入第二級的葉輪然后入口，再依次通過以后的所有葉輪和擴壓器，最后經過蝸形機殼由排氣口排出。氣體經過的葉輪級數越多，接受的能量也越多，靜壓強越大。離心鼓風機的送氣量大，但所產生的風壓仍不太高，出口表壓一般不超過294×103Pa。

離心式鼓風機特點：壓縮比不高，各級葉輪尺寸基本相等，工作過程產熱不多，不需冷卻裝置；連續送風無震動和氣體脈動，無需空氣儲槽；風量大且易調節，易自動運轉，可處理含塵的空氣，機內無需潤滑劑，故空氣中不含油；效率比其他氣體輸送設備高。

由于離心式鼓風機的性能特點適合于遠距離輸送氣體，故在制藥生產中，常用于空調系統的送風設備。

（二）羅茨鼓風機

1.羅茨鼓風機的工作原理

在制藥生產中應用最廣的是羅茨鼓風機。其工作原理與齒輪泵相似，如圖1-14所示。它主要由一個跑道形機殼和兩個轉向相反的“8”字形轉子組成。轉子之間及轉子和機殼之間的縫隙都很小。兩個轉子朝著相反方向轉動時，在機殼內形成了一個低壓區和一個高壓區，氣體從低壓區吸入，從高壓區排出。如果改變轉子的旋轉方向，則吸入口和壓出口互換。形象地講，也就是下側兩“鞋底尖”分開時，形成低壓，將氣體吸入；上側兩“鞋底尖”合攏時，形成高壓，將氣體排出。因此，開車前應仔細檢查轉子的轉向。

2.羅茨鼓風機的特點

羅茨鼓風機結構簡單，轉子嚙合間隙較大（一般為0.2～0.3mm），工作腔無潤滑油，強制性輸氣風量風壓比較穩定，對輸送帶液氣體、含塵氣體不敏感，轉速較低（一般n≤1500r/min），噪聲較大，熱效率較低。通常羅茨鼓風機用來輸送氣體，也大量用作真空泵。

羅茨鼓風機的風量和轉速呈正比，而且幾乎不受出口壓強變化的影響。羅茨鼓風機轉速一定時，風量可大體保持不變，故稱之為定容式鼓風機。這一類型鼓風機的單級壓力比通常小于2，兩級壓力比可達3，輸氣量范圍是2～500m3/min，出口表壓強在80×103Pa以內，但在表壓強為40×103Pa左右時效率較高。

3.維護與保養

氣體在進入羅茨鼓風機前，應除去塵屑和油污。羅茨鼓風機的出口應安裝氣體穩壓罐，并配置安全閥。出口閥門不能完全關閉，一般采用回流支路調節流量（旁路調節）。此外操作溫度要低于85℃，否則會引起轉子受熱膨脹而卡住，發生碰撞。

三、壓縮機

空氣壓縮機按工作原理可分為容積式和速度式兩大類。①容積式：是通過直接壓縮氣體、使氣體容積縮小而達到提高氣體壓力的目的，壓縮機根據氣缸側活塞的特點又分為回轉式和往復式兩類。回轉式壓縮機又有轉子式、螺桿式、滑片式三類，往復式壓縮機有活塞式和膜式兩種。②速度式壓縮機：是靠氣體在高速旋轉葉輪的作用得到較大的動能，隨后在擴壓裝置中急劇降速，使氣體的動能轉變成靜壓能，從而提高氣體壓力。速度式壓縮機主要有離心式和軸流式兩種基本形式。

（一）往復式壓縮機

1.往復式壓縮機的主要構造

往復式壓縮機主要由三大部分組成：運動機構（包括曲軸、軸承、連桿、十字頭、皮帶輪或聯軸器等），工作機構（包括氣缸、活塞、氣閥等），機體。此外，壓縮機還配有三個輔助系統：潤滑系統、冷卻系統以及調節系統。圖1-15為單級往復式壓縮機的工作原理示意圖。但由于壓縮機的工作流體為氣體，其密度和比熱容比液體小得多，因此在結構上要求吸氣和排氣閥門更輕便而易于開啟。通過活塞的往復運動，使氣缸的工作容積發生變化而吸氣、壓縮或排出氣體。

（1）機體　機體是往復式壓縮機定位的基礎構件，一般由機身、中體和曲軸箱（機座）三部分組成。機體內部安裝各運動部件，并為傳動部件定位和導向。曲軸箱內存裝潤滑油，外部連接氣缸、電動機和其他裝置。運轉時，機體要承受活塞與氣體的作用力和運動部件的慣性力，并將本身重量和壓縮機全部或部分的重量傳到基礎上。機體的結構形式隨壓縮機形式的不同分為立式、臥式、角度式和對置式等多種形式。

（2）氣缸　氣缸是壓縮機產生壓縮氣體的工作空間，由于承受氣體壓力大、熱交換方向多變、結構較復雜，故對其技術要求也較高。

（3）活塞組件　活塞組件由活塞、活塞環、活塞桿等部件組成。活塞與氣缸內壁縫隙小，形成密封的運動空間。活塞組件的往復運動完成氣體在氣缸中的壓縮循環。

（4）填料密封環　填料密封環是阻止氣缸內的壓縮氣體沿活塞桿泄漏和防止潤滑油隨活塞桿進入氣缸內的密封部件。

（5）氣閥　氣閥是往復式壓縮機最重要的部件之一，有吸氣閥和排氣閥兩種。吸氣閥安裝在進氣口，排氣閥安裝在排氣口。當吸氣閥打開時排氣閥則關閉，當排氣閥打開時則吸氣閥關閉。吸氣閥和排氣閥的協同作用完成進氣和排氣。

2.往復式壓縮機的工作原理

現以單級往復壓縮機為例說明壓縮機的工作過程。如圖1-15所示，吸氣閥和排出閥都裝在活塞的一側，設壓縮機入口處氣體的壓力為p1、出口處為p2。氣缸與活塞端面之間所組成的封閉容積是壓縮機的工作容積。曲柄連桿機構推動活塞不斷在氣缸中做往復運動，使氣缸通過吸氣閥和排氣閥的控制，循環地進行膨脹-吸氣-壓縮-排氣過程，以達到提高氣體壓強的目的。

為了防止活塞撞到氣缸底部，當活塞運動到最左端時，即排氣終了時，活塞與氣缸蓋之間必須留出一定的空隙，稱為余隙，即通常在往復壓縮機氣缸底部特別設計了活塞運行的死點。如圖1-16（a）所示，因有余隙存在，排氣過程終了時，活塞與氣缸端蓋之間仍殘存有壓力為p2的高壓氣體。當活塞從最左端向右移動時，氣缸內體積逐漸擴大，殘留的高壓氣體不斷膨脹，直至壓強降至與吸入壓力p1相等為止，此過程為余隙氣體的膨脹過程。如圖1-16（b）所示，活塞繼續向右移動，吸氣閥被打開，在恒定壓強p1下進行吸氣，直至活塞回復到氣缸的最右端截面為止，此過程為吸氣過程。

如圖1-16（c）所示，當活塞從最右端向左移動時，吸氣閥關閉，氣缸內氣體受壓縮，體積縮小，壓力從p1逐漸升高到p2，此過程為壓縮過程。如圖1-16（d）所示，活塞繼續向左移動，氣缸內的壓力增大到稍大于p2時，排氣閥開啟，氣體在壓力p2下自氣缸排出，直到活塞移動到最左端，此過程為排氣過程。

綜上所述，往復壓縮機的工作循環分為四個過程：余隙膨脹、吸氣、壓縮和排氣。圖1-16（e）所示的p-V圖表示在各過程中，氣缸內氣體壓力和體積的變化情況，四邊形ABCD所包圍的面積為活塞在一個工作循環中對氣體所做的功。曲線AB對應膨脹過程，水平線BC對應吸氣過程，曲線CD對應壓縮過程，水平線DA對應排氣過程。

往復式壓縮機的結構和裝置與往復泵相比有顯著不同。由于氣體具有可壓縮性，氣體受壓縮后接受機械功所轉變的熱能而使溫度升高。為避免氣體的溫度過高，同時為了提高壓縮機的效率。首先，往復式壓縮機必須有除熱裝置，以降低氣體的終溫，因此在氣缸壁上設計有散熱翅片以冷卻缸內氣體；其次，必須控制活塞與氣缸端蓋之間的間隙即余隙容積。往復泵的余隙容積對操作無影響，而往復式壓縮機的余隙容積必須嚴格控制，不能太大，否則吸氣量減少，甚至不能吸氣。因此，往復式壓縮機的余隙容積要盡可能地減小。

由于有余隙的存在，往復式壓縮機不能全部利用氣缸空間，因而在吸氣之前有氣體的膨脹過程。當要求壓力較高時，需采用多級壓縮，每級壓縮比不大于8，且因壓縮過程伴有溫度升高，氣缸應設法冷卻，級間也應有中間冷卻器。多級壓縮的過程較為復雜。往復壓縮機的排氣量、排氣溫度和軸功率等參數應運用熱力學基礎知識去解決。

由于往復式壓縮機的氣缸壁與活塞是用油潤滑密封，送出的氣體中含有潤滑油成分，同時，往復式壓縮機的噪聲大，所以一般不能用作潔凈車間空調系統的送風設備。

3.往復式壓縮機操作、運轉的注意事項

（1）往復式壓縮機和往復泵一樣，吸氣與排氣是間歇的，流量不均勻。但壓縮機很少采用多動形式，而通常是在出口處連接一個儲氣罐（又稱緩沖罐），這樣不僅可以使排氣管中氣體的流速穩定，也能使氣體中夾帶的水沫和油沫得到沉降而與氣體分離，罐底的油和水可定期地排放。

（2）往復式壓縮機氣體入口前一般要安裝過濾器，以免吸入灰塵、鐵屑等而造成對活塞、氣缸的磨損。當過濾器不干凈時，會使吸入的阻力增加，排出管路的溫度升高。

（3）往復式壓縮機在運行時，氣缸中的氣體溫度較高，氣缸和活塞又處在直接摩擦移動狀態，因此，必須保證有很好的冷卻和潤滑，不允許關閉出口閥門，以免壓力過高而造成事故。冷卻水的終溫一般不超過313K，應及時清除氣缸水套和中間冷卻器里的水垢，在冬季停車時，一定要把冷卻水放盡，以防管道等因結冰而堵塞。

（4）往復式壓縮機氣缸內的余隙是有必要的，但應盡可能小，否則余隙中高壓氣體的膨脹使吸氣量減少，動力消耗增加。由于氣缸中的余隙很小，而液體是不可壓縮的，一定要防止液體進到氣缸之內，否則，即使是很少的液體進入氣缸，也可能造成很高的壓強而使設備損壞。

（5）應經常檢查壓縮機的各部分的工作是否正常，如發現有不正常的噪聲和碰擊聲時，應立即停車檢查。

（6）往復式壓縮機排氣量調節的常用方式有轉速調節和管路調節兩類。其中管路調節可采取節流進氣調節，即在壓縮機進氣管路上安裝節流閥以得到連續的排氣量；還可以采用旁路調節，即由旁路和閥門將排氣管與進氣管相連接的調節流量方式。

（二）速度式壓縮機

速度式壓縮機主要有離心式和軸流式兩種基本形式。下面主要介紹離心式壓縮機，如圖1-17所示。

離心式壓縮機是一種葉片旋轉式壓縮機，又稱透平壓縮機。主要結構和工作原理與離心式鼓風機相類似，只是離心式壓縮機葉輪數更多，即離心壓縮機都是多級的。為了獲得較高的風壓，離心壓縮機的葉輪級數要比離心式鼓風機的級數多，通常在10級以上，且轉速高于離心鼓風機，可達3500～8000r/min，采用大直徑、大寬度葉輪，按直徑和寬度逐段減小排列，以利于提高風壓。離心式壓縮機產生的風壓要大于離心式鼓風機所產生的風壓，可達到0.4～10MPa。

由于壓縮比高，氣體體積縮小，溫度升高較快，故壓縮機分為幾個工段。每段包括若干級，葉輪直徑逐段縮小，葉輪寬度也逐級有所縮小，并在段與段之間設計安裝了冷卻器以冷卻氣體，避免氣體溫度升得過高而損壞設備，同時可以減少功率的損耗。

與往復式壓縮機相比，離心式壓縮機具有機體體積較小、重量輕、風壓高、流量大、供氣均勻、運動平穩、易損部件少、機體內無潤滑油污染氣體、運轉平穩和維修較方便等優點。離心式壓縮機的制造精度要求極高，否則，在高轉速情況下將會產生很大的噪聲和震動。在流量偏離設計點時效率較低。

近年來離心式壓縮機應用日趨廣泛，并已跨入高壓領域。目前，離心式壓縮機總的發展趨勢是向高速率、高壓力、大流量、大功率的方向發展。

四、真空泵

在制藥生產中，有許多單元操作需要在低于大氣壓強的情況下進行，如過濾、干燥、減壓濃縮、減壓蒸餾、真空抽濾、真空蒸發等，這就需要從設備或管路系統中抽出氣體，使其中絕對壓強低于大氣壓強而形成真空，完成這類任務所用的抽氣設備統稱為真空泵。

根據國家標準規定，真空被劃為低真空、中真空、高真空、超高真空四個區域，各區域的真空范圍如表1-3所示。

低真空獲得的壓力差可以提升和運輸物料、吸塵、過濾；中真空可以排除物料中吸留或溶解的氣體或所含水分，如真空除氣、真空浸漬、真空濃縮、真空干燥、真空脫水和冷凍干燥等；高真空可以用于熱絕緣，如真空保溫容器；超高真空可以用作空間模擬研究表面特性，如摩擦和黏附等。制藥生產中，有許多操作過程是在真空設備中進行的，如中藥提取液的真空過濾和真空蒸發、物料的真空干燥、物料的輸送等。下面簡單介紹幾種常用的真空泵。

（一）往復式真空泵

往復式真空泵是一種干式真空泵，是最古老的結構形式，其構造和工作原理與往復式壓縮機基本相同，只是其吸氣閥、排氣閥要求更加輕巧，啟閉更靈敏。往復式真空泵氣缸內有一活塞，活塞上裝有活塞環，保證被活塞間隔的氣缸兩端氣密性好。活塞在氣缸內做往復運動時，不斷改變氣缸兩端的容積，吸入和排出氣體。活塞和氣閥聯合作用，周期地完成真空泵的吸氣和排氣過程。但當所要求達到的真空度較高時，如要得到95%的真空度，其壓縮比將達到20以上，此種情況會使余隙中殘留氣體的影響更大。為降低余隙的影響，可在氣缸左右兩端之間設置平衡氣道，在真空泵氣缸的兩端加工出一個凹槽，使活塞運動到終端時，左右兩室短時連通，以使余隙中殘留的氣體從活塞的一側流到另一側，降低余隙氣體壓力，以提高生產能力。

真空泵的壓縮比通常比壓縮機的大很多。往復式真空泵結構堅固、運行可靠、對水分不敏感，極限壓力為1～2.6kPa，抽速范圍為50～600L/s。主要用于大型抽真空系統，如真空干燥、真空過濾、真空濃縮、真空蒸餾、真空潔凈及其他氣體抽除等。往復式真空泵不適于抽除含塵或腐蝕性氣體，除非經過特殊處理。由于一般泵體氣缸都有油潤滑，所以有可能污染系統的設備。

往復式真空泵由于轉速低、排氣量不均勻、結構復雜、零件多、易于磨損等缺陷，近年來已經越來越多地被其他形式的真空泵所替代。目前常用W型、WY型往復式真空泵，它們是獲得低真空的主要設備。

（二）旋片式真空泵

1.結構

如圖1-18所示，旋片式真空泵主要由殼體、轉子、旋片、排氣閥、吸入閥、排氣管、定子、定蓋、彈簧等零部件組成。

（1）殼體　旋片式真空泵的殼體是圓筒形，用金屬板將殼體固定在油槽中，起固定作用的金屬板應設計在殼體的上部，將殼體分隔成上下兩部分，要求連接處不漏液。在殼體的上部設計有定蓋，能將圓筒密封。定蓋上開有兩小孔，分別是氣體吸入通道和氣體排出通道。

（2）油槽　油槽是盛裝真空油的容器，旋片式真空泵的全部機件都沉浸在真空油中，真空油起著密封、潤滑和冷卻的作用。

（3）轉子　轉子固定在電動機傳動的轉動軸上。在轉子上開鑿了貫通槽，槽內安裝了彈簧，彈簧兩端連接有金屬旋片，在彈簧作用下旋片可自動伸縮，但始終與殼體內壁保持緊密接觸，且將圓筒分隔成兩個空間。

在安裝時，將轉子偏心地固定在殼體內，使轉子的中軸線與殼體中軸線不重合，與殼體內腔保持內切狀態。

2.工作原理

旋片式真空泵在轉動時，旋片在彈簧的張力和轉動的離心力作用下，始終緊貼腔室內壁滑動，從而將圓筒形殼體內腔分割成兩個氣室。在轉動過程中，兩個旋片在交替地伸縮，氣室也不斷地擴大和縮小。擴大時，氣室成真空而從吸氣管吸入氣體；縮小時，氣室壓力增大，將氣體壓出排氣閥，如此往復，吸氣和排氣連續進行，從而起到抽真空的作用。

3.使用注意事項

旋片式真空泵的關鍵部件是旋片和彈簧，當使用一段時間后，彈簧性能降低，旋片不能緊貼氣室內壁，產生漏氣現象，抽真空的能力降低或不工作，如出現類似現象則需要更換彈簧或旋片。

另外，如有水蒸氣混入到真空油中，則真空油的密封性能很快下降，將嚴重影響旋片式真空泵的性能，所產生的真空度降低，甚至不能產生真空。因此在使用時需要安裝干燥器和冷阱，以除去水分，避免真空油被水蒸氣污染。

4.適用場合

由于旋片式真空泵的工作都是與油聯系在一起，所以它不適用于抽除含氧量過高、有毒、有爆炸性、侵蝕黑色金屬、對真空油起化學作用及含有顆粒塵埃的氣體。可用于抽除干燥氣體或含有少量可凝性蒸汽的氣體，即可用來抽除潮濕性氣體。旋片式真空泵的抽氣量小，可在一般化學實驗室、制劑室及小型制藥設備上應用。

（三）水環式真空泵

水環式真空泵是制藥廠常用的一種真空泵，屬于旋轉式真空泵，廣泛用于真空過濾、真空蒸餾、減壓蒸發等操作。

1.水環式真空泵的構造和工作原理

其結構如圖1-19所示。外殼內偏心地裝著一個葉輪，葉輪上有許多徑向的葉片。開車前，泵殼內約充有一半容積的水，當葉片旋轉時形成水環。水環兼有液封和活塞的作用，與葉片之間形成許多大小不等的密閉小室，當小室空間漸增時，氣體從吸入口吸入室內；當小室空間漸減時，氣體由出口排出。

水環式真空泵主要部件有泵殼、偏心葉輪、氣體進出口、動力傳輸系統。泵殼制成蝸殼形，蝸殼形流道由小到大逐漸變化。葉輪上設計有輻射狀前彎葉片，泵殼內裝有2/3容積的水，葉輪沉浸在水中，進氣口設計在葉輪中心部位。當葉輪旋轉時，在離心力作用下，葉片將水甩出，葉輪中心部位即成局部真空，從而將外界的氣體吸入。被甩出的水沿蝸殼形流道形成環形水幕。水幕緊貼葉片，將兩葉片間的空間密封成大小不同的空氣小室。當小室增大時，小室內呈真空，氣體從吸入口吸入；當小室變小時，小室內壓力增大，氣體由壓出口排出。隨著葉輪穩定轉動，每個空氣小室反復變化，使吸氣、排氣過程持續下去。通常，水環式真空泵可產生的最大真空度為83kPa。

2.水環式真空泵的特點

水環式真空泵的特點是結構簡單緊湊，沒有閥門，很少堵塞，易于制造和維修；排氣量大而均勻，無需潤滑，易損件少；由于旋轉部分沒有機械摩擦，操作可靠，使用壽命長。適用于抽吸含有液體的氣體，尤其在抽吸有腐蝕性或爆炸性氣體時更為適宜，因為不易發生危險，所以其應用更加廣泛。其缺點是效率較低，為30%～50%。另外，在運轉時為了維持泵內液封以及冷卻泵體，運轉時需不斷向泵內充水，該泵所能造成的真空度受泵體中水的溫度所限制。水環式真空泵也可作鼓風機用，但所產生的表壓強不超過98kPa。當被抽吸的氣體不宜與水接觸時，泵內可充其他液體，所以這種泵又稱為液環式真空泵。

3.水環式真空泵操作、運轉的注意事項

① 啟動前先給真空泵內充入工作液；

② 檢查泵的潤滑情況，壓力表、溫度表是否好用，各連接部件是否緊固，泵的工作液是否達到要求；

③ 確保其盤車輕松自由；

④ 啟動泵時先打開入口閥及旁路閥、氣液分離罐頂的放空閥；

⑤ 真空泵在運轉過程中要經常檢查軸承、密封等運轉情況及泵的緊固情況，要檢查有無震動、噪聲等異常情況，如發現有不正常的噪聲和碰擊聲時，應立即停車檢查；

⑥ 停泵時先關閉泵的進口閥，然后再關閉補充液入口閥；

⑦ 真空泵長期不用時要放掉工作液，防止凍壞設備和管路，同時要做好防腐保護，以免設備和管路發生銹蝕現象。

（四）噴射泵

噴射泵是屬于流體作用式的輸送機械，它是利用流體流動時動能和靜壓能的相互轉換來吸送流體。它既可用來吸送液體，又可用來吸送氣體。在藥品生產中，噴射泵用于抽真空時，稱為噴射式真空泵。噴射泵的工作流體，一般為水蒸氣或高壓水。前者稱為水蒸氣噴射泵，后者稱為水噴射泵，如圖1-20所示，是單級水蒸氣噴射泵。水蒸氣在高壓下以很高的速率從噴嘴噴出，在噴射過程中，水蒸氣的靜壓能轉變為動能而產生低壓將氣體吸入。吸入的氣體與水蒸氣混合后進入擴散管，速率逐漸降低，壓力隨之升高，然后從壓出口排出。單級水蒸氣噴射泵僅能達到90%的真空，為了達到更高的真空度，需采用多級水蒸氣噴射泵。也可用高壓空氣或其他流體作為工作流體使用。

噴射泵的主要優點是結構簡單，制造方便，可用各種耐腐蝕材料制造，抽氣量大，工作壓力范圍廣，無活動部件，使用時間長。這種泵很適合處理含有機械雜質氣體、水蒸氣、強腐蝕性及易燃易爆氣體。主要缺點是效率低，一般只有10%～25%，工作液體消耗量較大。噴射泵除用于真空脫氣、真空蒸發、真空干燥外，還常作為小型鍋爐的注水器，這樣既能利用鍋爐本身的水蒸氣注水，又能回收水蒸氣的熱能。