CN209724661U - 罗茨真空泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于真空获得设备技术领域，具体涉及一种罗茨真空泵机组，底盘上通过管路顺次连接有主抽罗茨泵、次级罗茨泵、第三级罗茨泵和水环真空泵，水环真空泵排气口连接气水分离器，气水分离器通过工作液回水管连接冷水机的进水口，形成热介质回水管路，冷水机的出水口连接主抽罗茨泵、次级罗茨泵、第三级罗茨泵的冷却室注水口和水环真空泵注水口，形成冷介质注水管路，主抽罗茨泵、次级罗茨泵、第三级罗茨泵的冷却室回水口通过罗茨泵回水管连接气水分离器；底盘上还设有电控柜。本实用新型以三台不同型号的罗茨真空泵串联，共用一台水环真空泵为前级泵，能够分别应对不同真空环境的工艺系统，实现了真空机组的集成化、智能化控制。

Description

罗茨真空泵机组

技术领域

本实用新型涉及一种罗茨真空泵机组，属于真空获得设备技术领域。

背景技术

罗茨真空泵应用于需要较大抽速和中-高真空的各种真空系统中。罗茨真空泵不能单独使用，必须有一台前级真空泵串联，待被抽系统中的压力被前级真空泵抽到罗茨真空泵所需的入口压力时，罗茨真空泵才开始工作，罗茨真空泵的前级泵可以是水环真空泵或其他机械真空泵。

目前，国内对罗茨真空泵机组的需求量不断增加，尤其在真空干燥，真空蒸馏，减压蒸发等生产工艺中应用广泛。但是国内市场上现有的罗茨真空泵机组配置简单，一台罗茨真空泵机组只能应对一个真空系统，功能单一，机组运行基本为人工手动控制，当生产工艺中需要多个不同真空度要求的真空系统时，只能靠增加真空机组来解决，投资多，占用空间大，维修量增加。近年来也有配置较为复杂、具有某些控制功能的机组投放市场，但其功能单一、自动化程度低、可靠性差的问题没有解决。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种罗茨真空泵机组，使一台罗茨真空泵机组可应对较大的工作压力范围，适应不同真空度要求的工艺系统，性能稳定、结构紧凑，并具有集成控制的特点。

本实用新型所述的罗茨真空泵机组，包括底盘，底盘上通过管路顺次连接有主抽罗茨泵、次级罗茨泵、第三级罗茨泵和水环真空泵，水环真空泵排气口通过排气管连接气水分离器，气水分离器底部的排水口通过工作液回水管连接冷水机(冷水机在底盘一侧单独设置，不在底盘上)的进水口，形成热介质回水管路，冷水机的出水口通过工作液输送管连接主抽罗茨泵、次级罗茨泵、第三级罗茨泵的冷却室注水口和水环真空泵注水口，形成冷介质注水管路，主抽罗茨泵、次级罗茨泵、第三级罗茨泵的冷却室回水口通过罗茨泵回水管连接气水分离器；底盘上还设有电控柜，电控柜内部设有嵌入式计算机。

所述的工作液回水管上依次设有排水阀门甲、过滤器、增压管道泵和温度计甲，优选的，温度计甲为双金属温度计。工作液回水管还连接有排水管，排水管设置在排水阀门甲和过滤器之间，排水管上设有排水阀门乙。

所述的工作液输送管上设有温度计乙、温度传感器和电磁阀，优选的，温度计乙为双金属温度计。

所述的第三级罗茨泵和水环真空泵之间的管路上设有气动蝶阀和浮球式止回阀，防止气液回流，提高了工艺系统的安全可靠性。

所述的气水分离器配有磁翻板液位计和液位传感器，气水分离器上设有溢流口，溢流口连接溢流管路，溢流管路上设有溢流球阀和溢流电磁阀。

所述的气水分离器上设有自动补水口和手动补水口，自动补水口和手动补水口分别连接自动补水管路和手动补水管路，自动补水管路和手动补水管路共用一个进液口，自动补水管路上依次设有补水阀门甲、补水电磁阀和补水阀门乙，手动补水管路上设有手动补水阀。

所述的主抽罗茨泵的进气口处设有压力传感器和真空表，压力传感器用于控制各级罗茨真空泵的启动，真空表实时显示进气系统的压力(真空度)。

所述的气水分离器与水环真空泵之间设有汽蚀管，当水环真空泵内产生汽蚀现象时，可通过汽蚀管向气水分离器内泄压，降低汽化压力，消除汽蚀，保证设备安全运行。

所述的主抽罗茨泵、次级罗茨泵和第三级罗茨泵设置在罗茨泵支架上，罗茨泵支架分为三层，主抽罗茨泵、次级罗茨泵和第三级罗茨泵由上至下依次排布。

本实用新型以三台不同型号的罗茨真空泵串联，共用一台水环真空泵为前级泵，组成罗茨-水环真空机组，能够分别应对不同真空环境的工艺系统。本实用新型中，气水分离器本体分别连接排水系统、溢流系统和补水系统，主抽罗茨泵进气口通过进气管连接被抽吸的工艺装置，主抽罗茨泵排气口通过波纹管连接次级罗茨泵的进气口，次级罗茨泵的排气口通过波纹管连接第三级罗茨泵的进气口，第三级罗茨泵的排气口通过带有气动蝶阀-浮球式止回阀的管路联接水环真空泵的进气口，水环真空泵的排气口通过排气管连接气水分离器，形成三台罗茨泵串联，共用一台水环真空泵作为前级泵的机组配置型式。生产过程中，气体介质被抽吸，通过进气管，从主抽罗茨泵进气口进入，从气水分离器顶部设置的排气口排出，至此构成罗茨真空泵机组的进-排气系统。

本实用新型中，所述冷水机设有冷水机出水口和冷水机进水口。冷水机出水口通过带有电磁阀的工作液输送管连接水环真空泵注水口和各级罗茨泵冷却室的注水口，形成冷介质注水管路。冷却水从各级罗茨泵冷却室的回水口通过罗茨泵回水管回到气水分离器，气水分离器通过带有管道泵、过滤器的工作液回水管与冷水机进水口连通，形成热介质回水管路。所述冷介质注水管路与热介质回水管路组成本实用新型的液体介质闭路循环系统。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

(1)本实用新型以三台不同型号的罗茨真空泵串联，共用一台水环真空泵为前级泵，组成罗茨-水环真空机组，能够分别应对不同真空环境的工艺系统。

(2)本实用新型可根据工艺系统对真空度的不同要求，预设参数，通过电控柜内嵌入式计算机使罗茨-水环真空机组具备自动组合、分级集成控制的功能，自动开启1级、2级或3级罗茨泵机组，以形成工艺系统所需的不同真空环境。具有机组配置结构新颖，效率高，能耗低，经济实用的鲜明技术特点。

(3)本实用新型在第三级罗茨泵与水环真空泵之间设置了气动蝶阀，用于在特殊或紧急状态下根据嵌入式计算机的指令自动切断进气管路，防止气液回流，进一步提高了工艺系统的安全可靠性。

(4)本实用新型使真空机组由原来的生产现场人工操作，分散监控，改变为可以在微机房远距离集中监控，减少了操作人员，节约了运行成本，并改善了现场操作人员的劳动条件，保证了安全生产。

(5)本实用新型对用户现行工艺无特殊技术要求和附加条件，既可作为一个独立的控制单元，亦可与用户的DCS系统互联，适应性强，性价比高。

综上所述，本实用新型使一台罗茨真空泵机组可应用于多种不同的真空系统，并解决了罗茨真空泵机组运行过程的分级-集成控制、自动监测调控和数据处理等技术问题，通过信息技术与传统真空获得设备的深度融合，实现了真空机组的集成化、智能化控制。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构主视图；

图2是本实用新型的整体结构左视图；

图3是本实用新型的整体结构俯视图；

图4是图2中A向的局部视图。

图中：1、排水口；2、磁翻板液位计；3、汽蚀管；4、浮球式止回阀；5、气水分离器；6、排气口；7、排气管；8、气动蝶阀；9、罗茨泵支架；10、压力传感器；11、主抽罗茨泵；12、第一波纹管；13、次级罗茨泵；14、第二波纹管；15、第三级罗茨泵；16、水环真空泵；17、底盘；18、冷水机；19、温度计甲；20、增压管道泵；21、电控柜；22、过滤器；23、溢流电磁阀；24、自动补水口；25、进气管；26、补水电磁阀；27、第一液位传感器；28、溢流口；29、第二液位传感器；30、排水阀门甲；31、进水口；32、出水口；33、温度计乙；34、温度传感器；35、工作液输送管；36、电磁阀；37、罗茨泵进水管；38、真空表；39、排水阀门乙；40、主抽罗茨泵进气口；41、主抽罗茨泵排气口；42、次级罗茨泵进气口；43、次级罗茨泵排气口；44、第三级罗茨泵进气口；45、第三级罗茨泵排气口；46、水环真空泵进气口；47、补水阀门甲；48、补水阀门乙；49、手动补水阀；50、排水管；51、水环真空泵注水口；52、罗茨泵回水管；53、溢流球阀；54、注水口甲；55、注水口乙；56、注水口丙；57、回水口甲；58、回水口乙；59、回水口丙；60、水环真空泵排气口；61、手动补水口；62、自动补水管路；63、手动补水管路。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述：

如图1～4所示，本实用新型所述的罗茨真空泵机组，包括底盘17，底盘17上安装有罗茨泵支架9、水环真空泵16、气水分离器5和电控柜21，电控柜21内部设有嵌入式计算机。主抽罗茨泵11、次级罗茨泵13和第三级罗茨泵15设置在罗茨泵支架9上，并由上至下依次排布。主抽罗茨泵进气口40通过进气管25连接被抽吸的工艺装置，主抽罗茨泵排气口41通过第一波纹管12连接次级罗茨泵进气口42，次级罗茨泵排气口43通过第二波纹管14连接第三级罗茨泵进气口44，第三级罗茨泵排气口45通过带有气动蝶阀8-浮球式止回阀4的管路联接水环真空泵进气口46，水环真空泵排气口60通过排气管7连接气水分离器5，形成三台罗茨泵串联，共用一台水环真空泵16作为前级泵的机组配置型式。

气水分离器5底部的排水口1通过工作液回水管连接冷水机18的进水口31，形成热介质回水管路，冷水机18的出水口32通过工作液输送管35连接主抽罗茨泵11、次级罗茨泵13、第三级罗茨泵15冷却室的注水口甲54、注水口乙55、注水口丙56和水环真空泵注水口51，形成冷介质注水管路，主抽罗茨泵11、次级罗茨泵13、第三级罗茨泵15冷却室的回水口甲57、回水口乙58、回水口丙59通过罗茨泵回水管52连接气水分离器5。

工作液回水管上依次设有排水阀门甲30、过滤器22、增压管道泵20和温度计甲19，工作液回水管还连接有排水管50，排水管50设置在排水阀门甲30和过滤器22之间，排水管50上设有排水阀门乙39。

工作液输送管35上设有温度计乙33、温度传感器34和电磁阀36。

气水分离器5配有磁翻板液位计2、第一液位传感器27和第二液位传感器29，气水分离器5上设有溢流口28，溢流口28连接溢流管路，溢流管路上设有溢流球阀53和溢流电磁阀23。

气水分离器5上设有自动补水口24和手动补水口61，自动补水口24和手动补水口61分别连接自动补水管路62和手动补水管路63，自动补水管路62和手动补水管路63共用一个进液口，自动补水管路62上依次设有补水阀门甲47、补水电磁阀26和补水阀门乙48，手动补水管路63上设有手动补水阀49。

主抽罗茨泵11的进气口处设有压力传感器10和真空表38。

气水分离器5与水环真空泵16之间设有汽蚀管3。

本实用新型的工作过程或工作原理是：

运行前，开启补水电磁阀26、补水阀门甲47、补水阀门乙48，通过补水口24向气水分离器5内注入工作液(常温清水)，大约至磁翻板液位计2中间位置即可，此时，排水阀门39处于关闭状态，罗茨真空泵机组液体介质闭路循环系统的阀门全部处于开启状态，增压管道泵20内充满工作液。

启动增压管道泵20，工作液被抽吸-加压-输送，进入冷水机18，从冷水机18出水口32流出后分流，一路从水环泵注水口51注入水环泵16内，另一路从罗茨泵进水管37上的注水口甲54、注水口乙55和注水口丙56，通过一组金属软管分别注入三台罗茨真空泵的冷却室。启动水环真空泵16，使水环真空泵16的叶轮旋转，形成水环以作功，当被抽系统中的压力被抽吸到罗茨真空泵所需的入口压力时，罗茨真空泵开始工作，此时，罗茨真空泵机组在中-高真空状态下运行。注入罗茨泵冷却室的工作液通过另一组金属软管从罗茨泵回水管52上的回水口甲57、回水口乙58和回水口丙59回流进入气水分离器5，用以降低罗茨泵内腔的温度，保证罗茨泵正常运行。从工艺系统抽吸过来的气体经主抽罗茨泵11-次级罗茨泵13-第三级罗茨泵15-水环真空泵16，源源不断地进入气水分离器5，从气水分离器5顶端的排气口6排出，气体介质被抽吸时挟带的液体介质同时进入气水分离器5，在重力作用下落入气水分离器5下部，与气水分离器5内的工作液汇合，再次流经冷水机18，重新注入水环真空泵16和三台罗茨真空泵，实现了液体介质的闭路循环。

嵌入式计算机根据预设参数，可自动开启一级、二级或三级罗茨真空泵机组，以满足工艺系统对不同真空环境的工艺要求。

罗茨-水环真空机组运行时，工作液须保持稳定低温，15℃为理论温度，长时间运行，工作液温度不断上升，将直接影响机组的效率，若工作液温度超过50℃，水环泵基本上失去了抽气的功能，因此，本实用新型在液体介质的闭路循环系统设置冷水机18和温度传感器34，当工作液升温至设定温度时，计算机根据温度传感器34传递的信息发出指令，使冷水机18运行，对工作液降温，使工作液始终保持在预设的温度参数范围内。气水分离器5与增压管道泵20之间设有过滤器22，可避免工作液中的杂质进入增压管道泵20，温度计甲19(双金属温度计)和温度计乙33(双金属温度计)可分别实时显示液体介质进、出冷水机18时的温度。

本实用新型中，罗茨真空泵机组的进气口部位设有压力传感器10，用于控制罗茨真空泵的启动，真空表38实时显示进气系统的压力(真空度)。

各管路上设有流量传感器，运行过程中，气、液介质的流量、压力(真空度)、温度等运行参数由嵌入式计算机自动检测和实时调控，并在计算机屏幕集中显示。气水分离器5内的液位根据第一液位传感器27和第二液位传感器29传送的液位信息，由嵌入式计算机实时控制补水电磁阀26和溢流电磁阀23的开启，当水位达到了预设的补水或溢流的位置后，计算机发出指令，终止补水或溢流的进程，使气水分离器5内的液体容量保持在合理、恒定的范围内，磁翻板液位计2从外部显示气水分离器5的液位。

气水分离器5需要清污时，开启排水阀门甲30和排水阀门乙39，使污水及沉淀物从气水分离器5的底部排出。

水环真空泵16与气水分离器5之间设有汽蚀管3，当水环真空泵16内产生汽蚀现象时，可通过汽蚀管3向气水分离器5内泄压，降低汽化压力，消除汽蚀，保证设备安全运行。

Claims (9)

1.一种罗茨真空泵机组，包括底盘(17)，其特征在于：底盘(17)上通过管路顺次连接有主抽罗茨泵(11)、次级罗茨泵(13)、第三级罗茨泵(15)和水环真空泵(16)，水环真空泵排气口(60)通过排气管(7)连接气水分离器(5)，气水分离器(5)底部的排水口(1)通过工作液回水管连接冷水机(18)的进水口(31)，形成热介质回水管路，冷水机(18)的出水口(32)通过工作液输送管(35)连接主抽罗茨泵(11)、次级罗茨泵(13)、第三级罗茨泵(15)的冷却室注水口和水环真空泵注水口(51)，形成冷介质注水管路，主抽罗茨泵(11)、次级罗茨泵(13)、第三级罗茨泵(15)的冷却室回水口通过罗茨泵回水管(52)连接气水分离器(5)；底盘(17)上还设有电控柜(21)。

2.根据权利要求1所述的罗茨真空泵机组，其特征在于：所述的工作液回水管上依次设有排水阀门甲(30)、过滤器(22)、增压管道泵(20)和温度计甲(19)，工作液回水管还连接有排水管(50)，排水管(50)设置在排水阀门甲(30)和过滤器(22)之间，排水管(50)上设有排水阀门乙(39)。

3.根据权利要求1所述的罗茨真空泵机组，其特征在于：所述的工作液输送管(35)上设有温度计乙(33)、温度传感器(34)和电磁阀(36)。

4.根据权利要求1所述的罗茨真空泵机组，其特征在于：所述的第三级罗茨泵(15)和水环真空泵(16)之间的管路上设有气动蝶阀(8)和浮球式止回阀(4)。

5.根据权利要求1所述的罗茨真空泵机组，其特征在于：所述的气水分离器(5)配有磁翻板液位计(2)和液位传感器，气水分离器(5)上设有溢流口(28)，溢流口(28)连接溢流管路，溢流管路上设有溢流球阀(53)和溢流电磁阀(23)。

6.根据权利要求1所述的罗茨真空泵机组，其特征在于：所述的气水分离器(5)上设有自动补水口(24)和手动补水口(61)，自动补水口(24)和手动补水口(61)分别连接自动补水管路(62)和手动补水管路(63)，自动补水管路(62)和手动补水管路(63)共用一个进液口，自动补水管路(62)上依次设有补水阀门甲(47)、补水电磁阀(26)和补水阀门乙(48)，手动补水管路(63)上设有手动补水阀(49)。

7.根据权利要求1所述的罗茨真空泵机组，其特征在于：所述的主抽罗茨泵(11)的进气口处设有压力传感器(10)和真空表(38)。

8.根据权利要求1所述的罗茨真空泵机组，其特征在于：所述的气水分离器(5)与水环真空泵(16)之间设有汽蚀管(3)。

9.根据权利要求1所述的罗茨真空泵机组，其特征在于：所述的主抽罗茨泵(11)、次级罗茨泵(13)和第三级罗茨泵(15)设置在罗茨泵支架(9)上，并由上至下依次排布。