CN103264204A - 抽真空系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种抽真空系统，用于为与其相连的真空热处理器抽真空，所述抽真空系统包括为所述真空热处理器获得真空度的真空泵。所述抽真空系统进一步包括冷阱，所述冷阱设置于所述真空热处理器和所述真空泵之间。所述抽真空系统利用所述冷阱可快速地吸附水汽、油蒸汽，缩短抽气时间，使所述真空热处理器快速的获得真空，且可有效的保证热处理产品的质量，提高真空热处理器的生产能力；对于真空钎焊，可有效地改善真空钎焊的质量，降低所钎焊换热器的内外泄漏率，从而提高换热器的成品率；此外、所述抽真空系统适用性较强，并不局限于真空钎焊炉，也适用于其他真空热处理器。

Description

抽真空系统

技术领域

本发明涉及抽真空系统，尤其涉及一种可有效去除真空热处理器的水汽和返油的抽真空系统。

背景技术

板翅式换热器因其传热效率高、结构紧凑、适应性强、经济效应好等优点而在石油化工等领域得到广泛应用。在板翅式换热器制造工艺中，真空钎焊技术以其操作简便，无需焊前、焊后的复杂清理工作，生产效率高，不污染环境等一系列独特的优点及潜在的应用前景，而在世界范围内迅速发展。

真空钎焊是在一定真空度下，将被连接材料加热到适当温度，并使填充材料熔化，利用毛细作用使液态钎料填充固态母材之间的间隙，使母材与钎料发生相互作用，然后冷却凝固，从而形成冶金结合的连接方法。其中，真空度的高低对于真空钎焊能否成功的关键因素。

板翅式换热器的真空钎焊过程是在真空钎焊炉内完成的。由于无油真空系统价格昂贵，现有真空钎焊炉所采用的真空获得设备一般为有油真空系统，由油扩散泵、罗茨泵、机械泵三级真空泵组成。据有关资料研究表明，油扩散泵和机械泵都会返油到真空钎焊炉内，虽然返油的量很小，对工件的钎焊过程影响不大，但返回炉内的油总是吸附在炉内温度不高的地方，比如炉子内壁、反射板等。这些返油随时间推移而逐渐积累，如果不将油污清除掉，将会影响钎焊产品质量，所以，现有真空钎焊炉普遍需要定期或不定期的清洗炉子，进而降低了生产效率。

此外，现有真空获得设备对水汽抽速不大，而据相关资料研究表明，水汽是对钎焊质量危害最大的气体。因为在板翅式换热器钎焊过程中，随着真空度的提高以及温度的升高，水汽会从设备表面、换热器表面及内部、残存的含结晶水的镁盐中放出。如果在钎焊过程中没有及时将水汽抽除，极易导致换热器脱焊，使得钎焊产品的合格率降低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可有效去除真空热处理器的水汽和返油的抽真空系统。

一种抽真空系统，用于为与其相连的真空热处理器抽真空，所述抽真空系统包括为所述真空热处理器获得真空度的真空泵。所述抽真空系统进一步包括冷阱，所述冷阱设置于所述真空热处理器和所述真空泵之间。

本发明一较佳实施方式中，所述真空泵包括获取高真空的扩散泵和获取粗真空的机械泵，所述扩散泵设置于所述冷阱和所述机械泵之间。

本发明一较佳实施方式中，所述抽真空系统进一步包括用于连通或关闭所述抽真空系统和所述真空热处理器之间的管路的主抽阀，所述主抽阀设置于所述真空热处理器和所述冷阱之间的管路。

本发明一较佳实施方式中，所述抽真空系统进一步包括用于连通或关闭所述冷阱和所述真空泵之间的管路的前级阀，所述前级阀设置于所述冷阱和所述真空泵之间的管路。

本发明一较佳实施方式中，所述机械泵为罗茨泵。

本发明一较佳实施方式中，所述抽真空系统进一步包括用于加热去除所述冷阱表面凝结物的加热系统，所述加热系统设置于所述冷阱。

本发明一较佳实施方式中，所述加热系统包括液氮杜瓦、液氮阀、液氮蒸发器、气体加热器、第一辅助阀及第二辅助阀，所述液氮杜瓦、所述液氮阀、所述液氮蒸发器、所述气体加热器及所述第一辅助阀顺序相连并连接至所述冷阱连接所述真空热处理器的管路，所述第二辅助阀连接至所述冷阱连接所述真空泵的管路。

本发明一较佳实施方式中，所述加热系统为直接设置于所述冷阱的电加热器。

本发明一较佳实施方式中，所述冷阱和可获得-130℃以下温度的液氮杜瓦或深低温制冷机相连接。

本发明一较佳实施方式中，所述真空热处理器为真空钎焊炉。

相较于现有技术，本发明提供的所述抽真空系统具有以下优点：其一，利用所述冷阱可以快速地吸附水汽、油蒸汽，缩短抽气时间，使所述真空热处理器快速的获得真空；其二、利用所述冷阱去除真空热处理器的水汽和返油，可有效的保证热处理产品的质量，提高真空热处理器的生产能力；其三、对于真空钎焊，可有效地改善真空钎焊的质量，降低所钎焊换热器的内外泄漏率，从而提高换热器的成品率；其四、所述抽真空系统适用性较强，并不局限于真空钎焊炉，也适用于其他真空热处理器。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的抽真空系统的组成示意图。

图2为本发明第二实施例提供的抽真空系统的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种抽真空系统，用于为与其相连的真空热处理器（如真空钎焊炉）抽真空，所述抽真空系统包括真空泵及冷阱，所述真空泵用于为所述真空热处理器获得真空度，所述冷阱设置于所述真空热处理器和所述真空泵之间，用于去除所述真空热处理器的水汽和返油。

请参阅图1，本发明以真空钎焊炉200作为真空热处理器为例，说明本发明第一实施例提供的一种抽真空系统100。所述抽真空系统100用于为与其相连的所述真空钎焊炉200抽真空。所述抽真空系统100包括真空泵10和冷阱20。所述真空泵10为所述真空钎焊炉200抽真空以获得真空度。所述冷阱20设置于所述真空钎焊炉200和所述真空泵10之间，用于去除所述真空钎焊炉200内的水汽和返油。

优选地，所述冷阱20和可获得-130℃以下温度的液氮杜瓦或深低温制冷机相连接。其中，液氮杜瓦将-196℃（77K）液氮压入所述冷阱20，利用液氮蒸发时的气化潜热来为冷阱提供冷量，其降温速度快，且操作较方便、一次性投资小。深低温制冷机温度能够达到-90℃到-140℃(183to133K)，制冷量可达2500W到3500W，其适用性强，操作方便。

可以理解的是，所述真空泵10通过真空管路和所述冷阱20相连接，所述冷阱20通过真空管路连接至所述真空钎焊炉200。

本实施例中，所述真空泵10包括扩散泵11和机械泵13，所述扩散泵11用于为所述真空钎焊炉200获取高真空（压力在1×10^-3到1×10^-6毫米汞柱范围内的真空），所述机械泵13用于为所述真空钎焊炉200获取粗真空（10²～10⁵Pa），所述扩散泵11设置于所述冷阱20和所述机械泵13之间。

可以理解的是，所述机械泵13通过真空管路和所述扩散泵11相连接，所述扩散泵11通过真空管路连接于所述冷阱20。

优选地，所述机械泵13为罗茨泵，当然，并不局限于本实施例，也可以为其他泵，如旋片泵或干式真空泵，只要能为所述真空钎焊炉200获得粗真空即可。

可以理解的是，所述机械泵13作为所述扩散泵11的前级泵，用于在使用所述扩散泵11为所述真空钎焊炉200获取高真空之前，先为所述真空钎焊炉200获取粗真空。

进一步地，所述抽真空系统100包括主抽阀30和前级阀40。所述主抽阀30用于连通或关闭所述抽真空系统100和所述真空钎焊炉200之间的管路，本实施例中，所述主抽阀30设置于所述真空钎焊炉200和所述冷阱20之间的真空管路上。所述前级阀40用于连通或关闭所述冷阱20和所述真空泵10之间的管路，本实施例中，所述前级阀40设置于所述冷阱20和所述真空泵10之间的真空管路上，具体地，所述前级阀40设置于所述扩散泵11连接所述冷阱20的真空管路上。

请参阅图2，本发明第二实施例中，所述抽真空系统100进一步地包括加热系统50，所述加热系统50用于加热去除所述冷阱20表面凝结物，如霜和油，所述加热系统50设置于所述冷阱20，其包括液氮杜瓦51、液氮阀52、液氮蒸发器53、气体加热器54、第一辅助阀55及第二辅助阀56。所述液氮杜瓦51、所述液氮阀52、所述液氮蒸发器53、所述气体加热器54及所述第一辅助阀55顺序相连，并连接至所述冷阱20连接所述真空钎焊炉200的管路，所述第二辅助阀56连接至所述冷阱20连接所述真空泵10的管路。本实施例中，所述液氮杜瓦51、所述液氮阀52、所述液氮蒸发器53、所述气体加热器54及所述第一辅助阀55均通过真空管路实现连接，并通过真空管路连接至所述冷阱20连接所述主抽阀30的真空管路；所述第二辅助阀56也通过真空管路连接至所述冷阱20连接所述前级阀40的真空管路。

可以理解的是，所述加热系统50并不局限于本实施例，所述加热系统50也可以为直接设置于所述冷阱20的电加热器，只要能实现加热去除所述冷阱20表面凝结物即可。

使用所述抽真空系统时100时，利用所述机械泵13和所述扩散泵11为所述真空钎焊炉200抽真空，并启动所述冷阱20，水汽和油蒸汽（返油）在通过所述冷阱20的低温冷表面时，即会迅速冷凝在低温冷表面上或冷凝在已冷凝的凝结物上。由此，可迅速捕集可能进入所述真空钎焊炉200内的残余气体，从而大大缩短所述真空钎焊炉200抽真空的时间，并获得洁净的真空环境。

可以理解的是，当抽真空结束时，所述冷阱20的表面由于凝结了霜和油，在进行下一次抽真空前，需要将这些霜和油除去，因此需要使用所述加热系统50进行加热去除。显然，此时所述冷阱20需停止工作。

使用所述加热系统50时，先关闭所述主抽阀30和所述前级阀40；然后开启所述第一辅助阀55和所述第二辅助阀56，同时开启并调节所述液氮阀52，使液氮经由所述液氮杜瓦51，在所述液氮蒸发器53中复温为室温的氮气；之后进入工作的所述气体加热器54进行加热，使通过所述第一辅助阀55的氮气变为为高温氮气（100℃左右）；之后高温氮气加热所述冷阱20的表面，并将蒸发的水汽与油气带走；最后由所述第二辅助阀56排出。由此，即可完成对所述冷阱20的清洁，为所述真空钎焊炉200的下一次抽真空做好准备。

相较于现有技术，本发明提供的所述抽真空系统100具有以下优点：其一，利用所述冷阱20可以快速地吸附水汽、油蒸汽，缩短抽气时间，使所述真空钎焊炉200快速的获得真空；其二、利用所述冷阱20去除所述真空钎焊炉200的水汽和返油，可有效的保证钎焊产品的质量，提高所述真空钎焊炉200的生产能力；其三、对于换热器的真空钎焊，可有效地改善真空钎焊的质量，降低所钎焊换热器的内外泄漏率，从而提高换热器的成品率；其四、所述抽真空系统100适用性较强，并不局限于所述真空钎焊炉200，也适用于其他真空热处理器。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种抽真空系统，用于为与其相连的真空热处理器抽真空，所述抽真空系统包括为所述真空热处理器获得真空度的真空泵，其特征在于，所述抽真空系统进一步包括冷阱，所述冷阱设置于所述真空热处理器和所述真空泵之间。

2.如权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述真空泵包括获取高真空的扩散泵和获取粗真空的机械泵，所述扩散泵设置于所述冷阱和所述机械泵之间。

3.如权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述抽真空系统进一步包括用于连通或关闭所述抽真空系统和所述真空热处理器之间的管路的主抽阀，所述主抽阀设置于所述真空热处理器和所述冷阱之间的管路。

4.如权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述抽真空系统进一步包括用于连通或关闭所述冷阱和所述真空泵之间的管路的前级阀，所述前级阀设置于所述冷阱和所述真空泵之间的管路。

5.如权利要求2所述的抽真空系统，其特征在于，所述机械泵为罗茨泵。

6.如权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述抽真空系统进一步包括用于加热去除所述冷阱表面凝结物的加热系统，所述加热系统设置于所述冷阱。

7.如权利要求6所述的抽真空系统，其特征在于，所述加热系统包括液氮杜瓦、液氮阀、液氮蒸发器、气体加热器、第一辅助阀及第二辅助阀，所述液氮杜瓦、所述液氮阀、所述液氮蒸发器、所述气体加热器及所述第一辅助阀顺序相连并连接至所述冷阱连接所述真空热处理器的管路，所述第二辅助阀连接至所述冷阱连接所述真空泵的管路。

8.如权利要求6所述的抽真空系统，其特征在于，所述加热系统为直接设置于所述冷阱的电加热器。

9.如权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述冷阱和可获得-130℃以下温度的液氮杜瓦或深低温制冷机相连接。

10.如权利要求1所述的抽真空系统，其特征在于，所述真空热处理器为真空钎焊炉。

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