CN204941966U - 一种对夹式真空夹套法兰盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对夹式真空夹套法兰盘，包括法兰盘主体，其特征在于所述法兰盘主体内设置有一换热腔，换热腔内设置有螺旋盘管，法兰盘主体侧壁设置有一个夹套层，所述夹套层与螺旋盘管连接，形成介质通道，所述法兰盘主体一侧还设置有一温度探测通道。该对夹式夹套法兰可以与罗茨真空泵排气侧法兰连接，通过连接螺栓可以直接固定在罗茨真空泵的排气侧法兰，翅片螺旋盘管可以倒插入罗茨真空泵排气侧的罗茨内腔中(但不干涉罗茨运行轨迹)，冷却水通过夹套层和螺旋翅片管可以直接冷却罗茨泵在过压差运行时排气侧的高温气体，降低罗茨真空泵排气侧泵腔内的气体温度，可以使得罗茨真空泵在更高压差下运行时可靠和安全。

Description

一种对夹式真空夹套法兰盘

技术领域

本实用新型涉及一种对夹式真空夹套法兰盘的技术领域，具体涉及一种可以调节气体通道温度的对夹式真空夹套法兰盘。

背景技术

目前罗茨真空泵在运行的时候存在两个很难克服的不足之处，由于罗茨真空泵作为真空泵不能单独使用，需要配备前级真空泵，前级真空泵入口需要及时排出罗茨真空泵排气口的气量，否则会造成气体在罗茨真空泵排气口积累，形成罗茨泵的排气口与吸入口的压差。当压差过大时，罗茨真空泵的转子在排气口侧进行气体压缩时，需要更大的做功，根据气体压缩热平衡，气体压缩做功越大，产生的热量也就越大。如果这些热量不能够及时移走或者散热出去，则热量传递到罗茨真空泵泵体内的转子，泵体，轴，端盖上，而这些金属部件受热会膨胀。当罗茨真空泵泵体内的温度越来越高时，内部的金属部件的膨胀会超过安全极限值，即超过转子与泵体或与罗茨真空泵端盖之间的间隙而发生金属碰撞，直至转子卡死，造成罗茨真空泵损坏。

虽然可以加大罗茨真空泵转子与泵体或端盖之间的间隙，但较大的间隙会使得罗茨真空泵入出现较大的返流，从而造成入口真空度有很大的损失，并进一步造成实际抽气量的下降，即罗茨真空泵的效率降低。为了保证罗茨真空泵入口达到指定真空度和抽气效率，需要罗茨真空泵的转子与泵体或与端盖之间的间隙是确定的。但是该间隙却不容易满足压差过大引起的高压缩热不能被及时移走造成转子与泵体，端盖卡死。同时对一些苛刻的使用环境来说，泵体表面温度过高也会造成危险的隐患，所以及时移走罗茨真空泵气体压缩热是提高罗茨真空泵性能以及使用安全的核心关键。

同时如果不能及时移走压缩热，该热量累计造成罗茨真空泵泵体内腔温度升高，会传递给端盖，并进一步传递到端盖处的零件，使得这些零件包括轴承，密封件以及润滑油将处在高温下运行，一旦温度过高，将会严重影响了该零件的使用寿命。如果能够迅速移走罗茨真空泵的压缩热，不仅可以在保证真空度的要求下，提高罗茨真空泵的运行压差，而且在同等的工况下运行时，快速移走压缩热，可以保证热量不在此泵腔内积累，降低了排气口的温度，也即降低了排气口的排气体积（温度越高，同等压力下体积变大），更利于前级泵吸收能力满足真空罗茨泵的排气量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种对夹式真空夹套法兰盘，安对夹式真空夹套法兰盘装在气体通道设备，能够降低或提高气体的温度。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种对夹式真空夹套法兰盘，包括法兰盘主体，其特征在于所述法兰盘主体内设置有一换热腔，换热腔内设置有螺旋盘管，法兰盘主体侧壁设置有一个夹套层，所述夹套层与螺旋盘管连接，形成介质通道，所述法兰盘主体一侧还设置有一温度探测通道。

根据本实用新型的优选实施例，所述法兰盘主体安装在罗茨真空泵排气口，螺旋盘管伸入罗茨真空泵排气口，法兰盘主体通过连接螺栓与罗茨真空泵排气口连接，法兰盘主体与罗茨真空泵排气口之间设置有法兰密封圈。

所述螺旋盘管包括内螺旋盘管和外螺旋盘管，外螺旋盘管的盘绕直径大于内螺旋盘管，内螺旋盘管套设在外螺旋盘管内，在法兰盘主体侧壁一侧设置夹套层与内螺旋翅片盘管连接，在法兰盘主体侧壁的另一侧设置连通通道与外螺旋翅片盘管连接，所述连通通道与夹套层均设置管接头与外界连接。

所述内外螺旋盘管采用无缝管或波纹管或是使用带翅片的紫铜管。

对夹式夹套法兰盘采用对接的方式与其他系统连接，使用法兰密封圈进行密封，使得装置即可以用于真空环境，也可以用于常压或者低压环境。对夹式夹套法兰盘与压盖之间通过连接螺栓紧固，使用压盖密封圈形成了封闭的夹套层，使得夹套封闭腔中通过的热源或者冷媒介质不会与过流气体接触。

本实用新型主要用于罗茨真空泵排气侧泵腔内降低压缩热的一种冷却装置，也可以安装在任何气体通道设备，进行换热，或降低气体温度或提高气体温度。本实用新型的对夹式真空夹套法兰盘可以与罗茨真空泵排气侧法兰连接，通过连接螺栓可以直接固定在罗茨真空泵的排气侧法兰，翅片螺旋盘管可以倒插入罗茨真空泵排气侧的罗茨内腔中(但不干涉罗茨运行轨迹)，冷却水通过夹套层和螺旋翅片管可以直接冷却罗茨泵在过压差运行时排气侧的高温气体，降低罗茨真空泵排气侧泵腔内的气体温度，可以使得罗茨真空泵在更高压差下运行时可靠和安全。本实用新型采用对夹式真空夹套法兰盘不仅解决了罗茨真空泵长期存在的无法在较高的压差下长时间运行，在保证真空度的要求下提高了其稳定性能和承受较高的压差，并在同等工况下降低了排气口温度，降低了功耗，延长部分零件的使用寿命。同时，本实用新型也可安装在任何气体通道设备，在螺旋盘管内通设冷媒介质或连接热源，对气体通道内的气体进行换热，或降低气体温度或提高气体温度。

附图说明

图1为本实用新型的一个剖面示意图。

图2为本实用新型的另一剖面示意图。

图3为本实用新型的安装示意图。

图中包括：

1-对夹式夹套法兰盘，

2-压盖，

3-螺旋盘管，

4-管接头，

5-法兰密封圈，

6-压盖密封圈，

7-连接螺栓，

8-夹套层，

9-温度探测通道，

10-连通通道，

11-罗茨真空泵排气腔，

12-罗茨真空泵泵体。

具体实施方式

以下实施例将能使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本实用新型。应当理解，尽管结合其优选的具体实施方案描述了本实用新型，但这些实施方案拟阐述，而不是限制本实用新型的范围。

一种对夹式真空夹套法兰盘1，包括法兰盘主体，其特征在于所述法兰盘主体内设置有一换热腔，换热腔内设置有螺旋盘管3，法兰盘主体内侧与过流气体接触的内壁设有夹套层8，通过压盖2和连接螺栓7固定后形成一个密闭的夹套腔，与管接头4和螺旋盘管3进行连接，形成了一个不予气体介质接触的介质通道，可以通入热源或者冷媒对过流气体进行换热，所述法兰盘主体一侧还设置有一温度探测通道9，通过该温度探测通道可以直接测量气体温度，该通道既可以是无螺纹的直通道，使得在其外部设备使用，亦可以是螺纹，独立的连接温度计或者温度变送器等。

根据本实用新型的优选实施例，所述对夹式真空夹套法兰盘1安装在罗茨真空泵排气口，螺旋盘管3伸入罗茨真空泵排气口内，对夹式真空夹套法兰盘1通过连接螺栓7与罗茨真空泵排气口连接，对夹式真空夹套法兰盘1与罗茨真空泵排气口之间设置有法兰密封圈5。

所述螺旋盘管3包括内螺旋盘管和外螺旋盘管，外螺旋盘管的盘绕直径大于内螺旋盘管，内螺旋盘管套设在外螺旋盘管内，内螺旋盘管和外螺旋盘管利用同一根管道绕制形成的一体化结构，不通过焊接或其它方式连接，在法兰盘主体侧壁一侧设置夹套层与内螺旋翅片盘管连接，在法兰盘主体侧壁的另一侧设置连通通道10与外螺旋翅片盘管连接，所述连通通道与夹套层均通过管接头4与介质管道连接。

所述螺旋盘管可以采用内外螺旋式翅片盘管，也可以采用普通的螺旋的紫铜盘管，亦或者是普通的不锈钢管道或者不锈钢褶皱波纹管，或者是其他形式的换热管道，形状只要不干涉法兰盘内气流通道的最大外径即可。

在具体实施时，在对夹式法兰侧开有两个螺纹孔，分别是冷却液进入口和冷却液排出口，法兰内的盘管采用内外螺旋形式，使得冷却液盘管的长度达到最大化，不仅增加了盘管表面积(即换热面积)，同时对过流气体的阻力降低到最低。

首先利用对夹式夹套法兰盘1和法兰密封圈5和连接螺栓7可以直接与罗茨真空泵排气口直接相连且固定，安装，拆卸及其方便并保证了密封性。使得夹套层8和螺旋盘管3可以更加的深入罗茨真空泵的排气侧内腔，但不会与罗茨风叶的运行范围碰撞。内外两层的螺旋盘管3使得在较小的内腔体积下实现最大化的表面积，即最大的换热面积，同时螺旋翅片盘管3的几何化形状使得过流气体造成的阻力损失达到最小。

内外螺旋盘管可以采用无缝管，也可以使用波纹管，但最佳的是使用带翅片的紫铜管，因为采用这类管，可以有较大的弯曲缠绕的性能和足够翅片换热面积，使得冷却器的换热面积增加数倍，尤其在真空环境下，还能使得气流在通过翅片时产生很多小的涡旋，增加碰撞的几率，从而增加换热的效果。螺旋盘管3采用铜管或者不锈钢管道，可以避免水中的氯离子对管道腐蚀，也可以抵抗一些腐蚀的酸性气体。

对夹式夹套法兰盘1采用的灰铁HT250的铸件铸造后进行二次加工而成，由于灰铁材料具有极弱的热变形量，即使气体温度很高产生的变形量确是最小的，保证了该零件在与罗茨真空泵内更紧密的配装。同时是利用压盖2来对夹套层8进行密闭，因此在完成夹套层8密闭前可以进行做防锈、防腐处理，例如镀PTFE，避免热源或者冷媒在长时间使用下出现的锈蚀和结垢现象。

由于在对夹式夹套法兰盘1出现了夹套层8使得该装置对于罗茨真空泵具有两重的冷却效果，比单一的螺旋翅片盘管冷却效果更好，极大的增加了换热面积；采用的简单管接头4的连接方式使得螺旋翅片盘管与对夹式夹套法兰盘的连通和固定也更方便。

温度探测通道9是解决了原有无法直接探测罗茨真空泵排气腔的温度，通过该通道可以放置温度计或者温度变送器来实现联动控制。

本实用新型使用了对夹式螺旋盘管冷却器，该对夹式螺旋盘管冷却器具有新型的内外一体化螺旋盘管管线，其结构区别于现有技术在于：现有的盘管式冷却器都不能直接使用于罗茨真空泵排气侧的内腔用于冷却压缩热的功能。一般连接方式都是两端法兰连接，夹套蛇管式，等同于管壳式换热器，多数用于实验室等。该新式对夹式螺旋盘管冷却器首先使用于罗茨真空泵排气侧内腔，快速移除压缩热，降低罗茨真空泵的热应力和功率。同时该新式对夹式螺旋盘管冷却器可以使用在任何一个风机排气口或者管道中，降低出口温度。

对于新式对夹式螺旋盘管冷却器除了可以使用水作为冷却液，还可以使用其他的冷却液，例如丙二醇，冷冻盐水以及冷汽油等都可以满足要求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种对夹式真空夹套法兰盘，包括法兰盘主体，其特征在于所述法兰盘主体内设置有一换热腔，换热腔内设置有螺旋盘管，法兰盘主体侧壁设置有一个夹套层，所述夹套层与螺旋盘管连接，形成介质通道，所述法兰盘主体一侧还设置有一温度探测通道。

2.根据权利要求1所述的一种对夹式真空夹套法兰盘，其特征在于所述法兰盘主体安装在罗茨真空泵排气口，螺旋盘管伸入罗茨真空泵排气口，法兰盘主体通过连接螺栓与罗茨真空泵排气口连接，法兰盘主体与罗茨真空泵排气口之间设置有法兰密封圈。

3.根据权利要求2所述的一种对夹式真空夹套法兰盘，其特征在于所述螺旋盘管包括内螺旋盘管和外螺旋盘管，外螺旋盘管的盘绕直径大于内螺旋盘管，内螺旋盘管套设在外螺旋盘管内，在法兰盘主体侧壁一侧设置夹套层与内螺旋翅片盘管连接，在法兰盘主体侧壁的另一侧设置连通通道与外螺旋翅片盘管连接，所述连通通道与夹套层均设置管接头与外界连接。

4.根据权利要求3所述的一种对夹式真空夹套法兰盘，其特征在于所述内外螺旋盘管采用无缝管或波纹管或是使用带翅片的紫铜管。