RU1789781C - Вакуумный пароструйный насос - Google Patents

Abstract

Использование: в вакуумной технике. Сущность изобретени : корпус имеет входной и выходной патрубки и патрубок форва- куумной откачки. Паропровод с соплами последней ступени выполнен в виде диффузора с углом раскрыти , лежащим в пределах 6-12°. Площадь выходного отверсти  диффузора определ ют по заданному выражению . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к вакуумной технике, в частности к пароструйным насосам .

Известен вакуумный пароструйный насос (1), который состоит из корпуса с раструбом , насадки, паропровода с соплами, системы охлаждени  и кип тильника с нагревателем . Одним из существенных недостатков этого насоса  вл етс  значительное потребление электроэнергии, т.к. значительна  часть потребл емой мощности тратитс  на нагрев корпуса насоса.

Известен пароструйный вакуумный насос (2), одним из существенных недостатков которого  вл етс  невысока  производительность как следствие больших потерь рабочей мощности.

Известен вакуумный пароструйный насос , содержащий корпус с входным патрубком и патрубком форвакуумной откачки; паропровод с соплами, кип тильник и нагреватель , прин тый нами в качестве прототипа . Несмотр  на свои достоинства, этот насос имеет повышенное потребление электроэнергии , т.к. существующий температурный градиент между первой и последней

ступенью не позвол ет снизить потребл емую электроэнергию и тем самым повысить его производительность.

Недостатком прототипа  вл етс  повышенный температурный градиент между первой и последней ступен ми насоса, что приводит к снижению коэффициента полезного действи  и, следовательно, к повышенному потреблению электроэнергии.

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков.

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что паропровод последней ступени выполнен в виде диффузора с углом раскрыти , лежащим в пределах 6-12°, при этом площадь выходного отверсти  диффузора определ етс  из выражени :

Sd Sw(tgKa + tg-y),

где 3d - площадь выходного отверсти  диффузора;

Sw - площадь входного патрубка: а-угол раскрыти  диффузора; К- поправочный коэффициент, равный 1,3-1,85.

Ј

00

чэ

00

При проведении патентных исследований не было обнаружено конструкций насосов , в которых были бы использованы технические решени , предлагаемые нами .

На чертеже показан высоковакуумный пароструйный насос в разрезе.

Насос состоит из корпуса 1 с выходным патрубком 2, патрубка форвакуумной откачки 3, нагревател  4, кип тильника 5, паропровода второй ступени 6 с соплом 7, паропровода второй ступени 8 с соплом 9, паропровода третьей ступени 10, выполненной в виде диффузора, с соплом 11, зонтика 12 с усеченной площадкой 13, системы вод ного охлаждени  14, крепежных элементов 15, патрубка 16 с крепежными элементами 17, вентил  18, форвакуумного насоса 19 и рабочей жидкости 20.

Высоковакуумный пароструйный насос подключаетс  и работает в следующей последовательности .

Выходной патрубок 2 через затвор (на рис. не показан) присоедин етс  к откачиваемому объему, а патрубок 3 с помощью патрубка 16 и вентил  18 присоедин етс  к форвакуумному насосу 19. Затем производитс  предварительна  откачка внутреннего обьема насоса и включаетс  кип тильник 5. Одновременно подаетс  вода в систему вод ного охлаждени  14. Разогрета  рабоча  жидкость 20 превращаетс  в пар, и паровой поток в начальный момент движетс  по паропроводу первой ступени 6, Часть его входит в объем через сопло первой ступени 7, оставша с  часть устремл етс  в паропровод второй ступени 8 и частично выходит в объем через сопло второй ступени 9. Далее паровой поток устремл етс  в диффузор 10 и через сопло 11 входит во внутренний обьем насоса. Пары рабочей жидкости конденсируютс  на стенках насоса и стекают в кип тильник 5, а откачиваемый газ перемещаетс  струей пара и удал етс  через патрубок 3.

За счет того, что паропровод последней ступени насоса выполнен в виде диффузора

с углом раскрыти  6-12°, происходит практически минимальный контакт парового потока со стенками паропровода и паровой поток с более высокой температурой нагрева выходит из сопла последней ступени наcoca . Полученный эффект позвол ет либо уменьшить потребл емую электроэнергию при одних и тех же габаритах насоса, либо повысить его производительность. Уменьшение угла раскрыти  диффузора менее 6°

приводит практически почти к пр моточному движению парового потока и потере его энергии на разогрев стенок паропровода, а увеличение угла раскрыти  более 12° приводит к образованию турбулентности, что в

конечном итоге также приводит к потере потребл емой электроэнергии.

Дл  создани  беспрерывного движени  рабочей жидкости в виде пара по замкнутому циклу за минимальный отрезок времени

и возвращение его в кип тильник при более высокой температуре, устанавливаетс  теоретическа  зависимость между площадью выходного отверсти  диффузора и площадью входного патрубка насоса. В формулу входит поправочный коэффициент К, который учитывает объем испар ющейс  рабочей жидкости и ее отбор на каждой ступени насоса. В табл. 1 приведены значени  коэффициента К дл  угла раскрыти  диффузораотб до 12°.

В табл. 2 приведены сравнительные испытани  одного типоразмера насоса Dy 100. Таким образом, положительный эффект от предлагаемой новой конструкции насоса

очевиден. Насос обладает высокой производительностью . Экономичен по сравнению со всеми насосами, выпускаемыми в СССР и зарубежными фирмами.

Claims (1)

1. Формулаизобретени  Вакуумный пароструйный насос, содержащий корпус с входным патрубком и пат- рубком форвакуумной откачки, паропровод с соплами, кип тильник и нагреватель, отличающийс  тем, что, с целью снижени  потребл емой электроэнергии, паропровод последней ступени выполнен в виде диффу- зора с углом раскрыти , лежащим в пределах от 6 до 12°, при этом площадь выходного

   отверсти  диффузора определ етс  из выражени :

   Sd Sw(tgKa + tg

   -2-1 2J.

   где Sd - площадь выходного отверсти  диффузора;

   Sw - площадь входного патрубка;

   а- угол раскрыти  диффузора;

   К- поправочный коэффициент, равный 1,3-1,85.

   Таблица 1

   Таблица 2