真空系统节能增效方案—造纸行业

（无油螺杆真空泵应用专题）高效、洁净、节能的真空解决方案助力造纸企业降本增效

1 现状与挑战：传统水环真空泵的困境
2 破局之道：无油螺杆真空泵解决方案
3 方案对比分析：水环泵VS无油螺杆泵
4 成功案例分析：行业实践与效益
5 实施建议与回报：迈向高效生产

现状与挑战 - 传统水环真空泵的困境

真空系统： 造纸机的 “心脏”

真空系统的性能直接决定了造纸产品的成纸质量与生产线的运行效率，是现代化造纸生产不可或缺的关键环节。

传统选择： 水环真空泵的“甜蜜陷阱”水环式真空泵因初期采购成本较低，曾是造纸行业的主流选择。但随着生产规模扩大和行业竞争加剧，其技术短板日益暴露，逐渐成为制约企业降本增效的瓶颈。

运营痛点： 不可忽视的隐性成本

高能耗导致电费居高不下、频繁的机械故障与停机维护增加人工成本、真空度不稳定直接影响纸张成品率— 这些弊端已成为企业生产运营中难以承受的沉重负担。

现状与挑战 - 传统方案的四大痛点

高昂的能源消耗

巨大的水资源浪费

水环真空泵能效转换效率极低， 仅为* 。是名副其实的“电老虎”，其能耗占整条生产线总能耗的15%-2 5 % ， 长期运营成本居高不下，且不符合“双碳”政策导向。

设备运行高度依赖大量循环水冷却与密封，不仅直接造成宝贵水资源的大量消耗，同时产生大量含有机械杂质的工业废水， 显著增加企业水处理成本与环保压力。 不仅消耗资源，且增加环保治理成本， 阻碍可持续发展

核心挑战√ 维护成本高昂√ 生产停机风险大√ 真空度不足√ 稳定性差√ 制约产线效率√ 影响纸张质量

频繁的维护需求

水环泵的叶轮与泵体间存在摩擦，机械密封、填料等部件极易磨损，关键易损件需定期停机更换； 循环水系统易结垢腐蚀， 维护频次高、 人工成本大，且频繁停机严重影响产线连续生产效率。

性能瓶颈与限制

水环泵性能稳定性易受水温影响极大，夏季水温升高会导致真空度急剧下降，严重影响生产稳定性和产品质量。难以满足现代高速纸机及高端纸品的高标准工艺要求，制约品质升级。

破局之道-为何选择无油螺杆真空泵？

卓越的节能效果

综合节能省耗：节能 3 0 % { ~ } 6 0 % ，容积效率达到 8 0 % { ~ } 9 0 % ，轴流式冷却风机采用永磁变频控制设备运行成本低：优良性能和灵活气量控制，永磁变频按需匹配。

显著的节水与环保效益

环保节能：无油无液介质运行，用水量极少。
清洁无污染：无油工作方式消除油蒸汽污染风险。

极低的维护成本

保养成本低:无油螺杆只需5000/小时更换少量润滑油(轴承和齿轮)生命周期长:优化轴承与防腐蚀设计，大幅提高寿命。

更高的性能与稳定性

配置丰富：无油无水设计，配备消声器等独有配置。
部件优良：搭载智能控制系统、永磁电机及SKF重载轴承，转子表面选用复合涂层。

提升产品质量与生产安全性

安装便捷：主电机分体式设计，便捷拆装。
稳定可靠：真空度稳定、维护周期长，减少停机提效。

破局之道-配置部件详解 （1/3)

安全保护系统

完善的控制系统

可根据设定压力，自动调节运行频率，仅在工艺需要时提供峰值转速，满足不同工况需求，更大程度降低能耗和维护成本。可远程监测真空泵的运行状态和参数，可远程根据故障预警、报警，分析原因，快速解决问题，为设备长期可靠的运行提供技术支持。

2

永磁电机

超高效电机配置精密轴承，低转速低噪音、无级调节范围大，带来更大的节能空间。

3 消音系统

在实际应用中，主机排气都会产生很强的噪音，对人们的生产生活造成很大的影响，因此亟需对噪音进行控制。高效的消音器可以把从主机排出的噪音降低至环境生活的合理范围内。

完整的整机安全保护组件，当整机排气温度过高，或者整机使用真空度超过设定值时，打开保护系统中的电磁阀，防止主机损坏，使用简单的结构，保证主机使用安全。

5

散热系统

安全稳定的散热系统，将系统中的油温控制在一定范围内，保证整机系统中油温始终处于适当温度，从而使系统运行更加稳定。

主机系统

采用自主研发的新型节能型螺杆齿型，更加节能可靠。真空专用密封结构设计，让泵体拥有更长寿命，减少维护成本。多单位联合开发的食品级涂层方案，能很大程度减少气体损失，防锈防腐的同时提高效率。腔体干式无油设计，可恒定在大抽速下运行，负压稳定，不受工作温度影响。替换负压罗茨风机与水环泵应用，环保节能效果明显。

冷却润滑油系统

油箱结构上结合了油雾分离器和油泵电机于一体，集成化程度高，所占箱体内部空间小。油雾分离器结构中除了通过油雾分离芯结构进行初步分离，还增加了一个透气帽进行再次的机械式分离，使得油雾分离更加彻底，排出的空气中含油量更低，对环境影响更小。同时，结合内部简易的油路系统，使整机设计更加简洁明了。

破局之道-配置部件详解 （2/3)

01. 真空泵专用变频器

采用海利普变频器，内置直流电抗器，具备独特的检测同步电机失磁功能。

02. 原装重载轴承

采用SKF重载轴承，有效降低总运行成本，严苛工况下表现卓越。

03. 进气过滤器

独特预过滤设计高效拦截粉尘颗粒与固体杂质，防止污染物进入机组。保持核心部件清洁，大幅延长维护保养周期，降低运维与备件成本。

破局之道-配置部件详解 （3/3)

05. 专用节能单向阀

04. 前置气液分离器

阀瓣关闭快速，杜绝真空流量回流，有效节省用电量。

有效分离气体中的液体，保护真空泵免受液体冲击，避免泵体因液击造成的机械损伤与性能衰减，显著延长设备的整体使用寿命。

06. 高精度传感器

信号处理稳定高效，防护等级IP65，确保设备长期稳定运行。

破局之道-无油螺杆真空泵工作原理

它的工作过程可以通俗地拆解为以下三个连续循环的阶段：

\bullet 吸气阶段：当电机驱动转子开始旋转时，螺杆的齿间容积逐渐扩大，泵腔内形成负压。在压差的作用下，被抽气体通过进气口被吸入到螺杆的齿间空间中。

压缩阶段：随着转子持续啮合旋转，齿间容积被逐渐缩小。被封闭在其中的气体在向排气端移动的过程中，体积不断减小，压力随之升高，完成压缩过程。

排气阶段：当齿间容积与排气口连通时，被压缩的高压气体在压力差的作用下被排出泵外，从而完成一次完整的抽气循环。

破局之道-真空系统流程图

破局之道-现场图

成功案例分享-行业实践与效益

☆衢州某造纸公司

企业背景
国内大型文化用纸生产企业，拥有多条高速造纸生产线，产能规模行业领先。

改造方案采用高效干式真空泵技术替代原有的8用1备水环真空泵组，实现系统升级。

改造成果

节能显著：总装机功率下降，节约电耗 3 0 % 以上，年效益突出。

降本增效：吨纸用电单耗显著降低，运行更稳定。

智能运行：自动化程度高，适配高速纸机工艺。

改造前痛点

原10#纸机采用传统水环真空泵系统，总装机功率高，能耗与运行维护成本巨大。

实施建议与投资回报-迈向高效生产

p 改造方案实施步骤建议：

1. 现状评估：全面审计现有真空系统运行参数、维护记录与成本，明确痛点与改造空间。
2. 方案设计：结合纸机工艺要求与工况数据，定制化设计匹配的无油螺杆真空泵系统方案。
3. 设备采购：优选上市公司，口碑佳、技术强，且服务更靠谱、更透明、更有保障、售后更稳。
4. 安装调试：专业工程师指导安装调试，建议“新旧并行”模式实现生产平稳过渡。
5. 效果验证：持续监测运行数据，量化核算节能效益、维护成本节约及整体投资回报。

p 投资回报 (ROI) 估算

计算公式：投资回报周期 \mathbf { \Sigma } = \mathbf { \Sigma } 总投资成本 ÷ 年节省总成本（电费/维护/备件等）

预期收益：基于大量纸机改造案例测算，项目投资回报周期通常在1.5至3年之间，长期效益显著

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