專利名稱：壓力空氣噴射真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空泵，涉及普遍使用于各真空領(lǐng)域的噴射真空泵，特別涉及 一種壓力空氣噴射真空泵。
背景技術(shù)：
目前噴射真空泵主要有蒸汽噴射真空泵、水環(huán)一大氣噴射真空泵，下面對(duì) 這兩種噴射真空泵作簡單介紹。 一、蒸汽噴射真空泵
蒸汽噴射真空泵采用微過熱蒸汽作為動(dòng)力，根據(jù)流體伯努利方程式，蒸汽 在工作噴管即小拉瓦爾噴管的作用下，由髙壓力低流速轉(zhuǎn)變成低壓力高流速 (超音速)，并從工作噴管高速噴出進(jìn)入大拉瓦爾噴管，此時(shí)在高速蒸汽流束 四周邊界形成壓力，該壓力低于被抽氣體壓力，使被抽氣體源源不斷地與高速 蒸汽流束邊緣進(jìn)行質(zhì)交換混合且速度降低，蒸汽與被抽氣體的混合氣體進(jìn)入縮 管，同時(shí)流速再次提高至超音速并進(jìn)入喉管，此時(shí)混合氣體流速達(dá)到最高，隨 后混合氣體進(jìn)入擴(kuò)壓管，流速逐漸降低而壓力逐漸升高至排出擴(kuò)壓管，從而源 源不斷地抽去真空系統(tǒng)廢氣，以完成蒸汽噴射真空泵工作。但是蒸汽噴射真空 泵存在著下列缺點(diǎn)
1、 因鍋爐是高溫高壓設(shè)備，對(duì)人類生活環(huán)境存在一定的危險(xiǎn)性，故屬特 種設(shè)備，為確保鍋爐安全運(yùn)行，對(duì)所需水質(zhì)具有特別高的要求，因此制水成本 和運(yùn)行成本都比較高。
2、 微過熱蒸汽來源需要由鍋爐或余熱鍋爐供應(yīng)，若由鍋爐房供應(yīng)則需要 消耗大量的一次能源，且鍋爐運(yùn)行熱效率低下，通常在60% 80%左右，同時(shí) 鍋爐排煙給生活環(huán)境帶來污染。
3、 微過熱蒸汽是一種高成本、高能耗的高溫氣體，氣體存在著高溫危險(xiǎn)，
容易高溫傷人，故設(shè)備需要采取保溫措施，致使工程投資增加。4、 因蒸汽噴射泵使用介質(zhì)為蒸汽，故噴射泵內(nèi)部通常比較潮濕，被抽氣 體中的粉塵在潮濕環(huán)境易粘結(jié)，因而影響了噴射泵的使用性能和使用壽命。
5、 因泵體排出的氣體為可凝蒸汽和不凝被抽氣體的混合氣體，不能直接 排放至大氣，需設(shè)置冷凝器將可凝蒸汽冷凝分離出來，由此需要消耗一定量的 冷卻水和增加設(shè)備投資。
二、水環(huán)一大氣噴射真空泵
水環(huán)一大氣噴射真空泵采用水環(huán)泵作為動(dòng)力，.利用水環(huán)泵葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)的容
積變化，使水環(huán)泵吸入段形成真空(壓力低于大氣壓)，大氣在大氣壓力作用
下高速通過工作噴嘴即小拉瓦爾噴管，使大氣由大氣壓低流速轉(zhuǎn)變成低壓力
(低于大氣壓)高流速，從工作噴管高速噴出進(jìn)入大拉瓦爾噴管，同時(shí)在高速
空氣流束四周邊界形成壓力，該壓力低于被抽氣體壓力，使被抽氣體源源不斷
地與高速空氣流束邊緣進(jìn)行質(zhì)交換混合且速度降低，大氣與被抽氣體的混合氣
體進(jìn)入縮管，同時(shí)流速再次提髙至超音速并進(jìn)入喉管，此時(shí)混合氣體流速達(dá)到
最高，隨后混合氣體進(jìn)入擴(kuò)壓管，流速逐漸降低而壓力逐漸升高至排出擴(kuò)壓管
進(jìn)入水環(huán)泵，同時(shí)由水環(huán)泵排出大氣，從而源源不斷地抽去真空系統(tǒng)廢氣，以
完成水環(huán)一大氣噴射真空泵工作。但是水環(huán)一大氣噴射真空泵存在著下列缺 點(diǎn)
1、 水環(huán)一大氣噴射真空泵是由動(dòng)力泵即拉瓦爾噴管和容積式機(jī)械泵組成， 其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)設(shè)備運(yùn)行與控制要求高，同時(shí)設(shè)備維護(hù)運(yùn)行的費(fèi)用較高。
2、 由于水環(huán)泵容積變化和真空密封是靠水介質(zhì)完成的，因水與被抽含塵 氣體接觸，水中含有一定量的粉塵，故含粉塵的水增加了水環(huán)泵密封的磨損， 增加了水環(huán)泵運(yùn)行的維護(hù)成本。
3、 水環(huán)一大氣噴射真空泵設(shè)備實(shí)際上是由兩部分泵體組成，即水環(huán)泵和 大氣噴射真空泵這兩部分，因而使得水環(huán)一大氣噴射真空泵設(shè)備的占地面積比 較大。

發(fā)明內(nèi)容
為了對(duì)以上兩種噴射真空泵進(jìn)行改進(jìn)，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種壓力空氣 噴射真空泵，它解決了現(xiàn)有噴射真空泵存在的上述缺點(diǎn)和問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種壓力空氣噴射真空泵，它包括工作噴管、氣流混合室、縮管、喉管以 及擴(kuò)壓管，所述氣流混合室與縮管又與喉管再與擴(kuò)壓管相互串聯(lián)，所述工作噴 管為壓力空氣噴管，壓力空氣噴管的一端安置在氣流混合室內(nèi)，氣流混合室的 外端管口與被抽氣體入口連接，氣流混合室的里端管口與縮管連接。
本發(fā)明釆取如下進(jìn)一步的技術(shù)措施
所述壓力空氣噴管裝有噴管管體、噴嘴、噴嘴固定壓塊和壓塊固定架，噴 管管體的進(jìn)口端通過連接法蘭安裝在氣流混合室的端部，噴管管體穿置于氣流 混合室的縱向內(nèi)部，噴嘴安裝在噴管管體的出口端，噴嘴固定壓塊安裝在壓塊 固定架上，同時(shí)噴嘴固定壓塊壓置在噴嘴上，壓塊固定架與氣流混合室相連接。
所述噴嘴與噴嘴固定壓塊的連接處設(shè)有噴嘴凸起，噴嘴固定壓塊設(shè)有凹 槽，噴嘴與噴嘴固定壓塊通過噴嘴凸起和壓塊凹槽相配合連接。
所述氣流混合室的外端管口同氣流混合室的管身相垂直。
所述氣流混合室向其外端管口延伸的延伸段為斜向設(shè)置。
本發(fā)明的壓力空氣噴射真空泵具有下列優(yōu)點(diǎn)
1、 與蒸汽噴射真空泵相比，本壓力空氣噴射真空泵的動(dòng)力源是利用取之 不盡、價(jià)格低廉的壓力空氣，其設(shè)備運(yùn)行成本低，節(jié)省了大量的蒸汽和一次能 源。
2、 與水環(huán)一大氣噴射真空泵相比，本壓力空氣噴射真空泵沒有水環(huán)泵設(shè) 備，不存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)副磨損，不存在循環(huán)水消耗，故運(yùn)行費(fèi)用、設(shè)備投資等均 低于水環(huán)一大氣噴射真空泵和蒸汽噴射真空泵。
3、 設(shè)備構(gòu)造簡單，使用介質(zhì)為常溫壓力空氣，因此不存在機(jī)械磨損等故 障，同時(shí)不受高溫應(yīng)力疲勞破壞，使用壽命要比蒸汽噴射真空泵和水環(huán)一大氣 噴射真空泵長。 '
4、 設(shè)備重量輕，占地面積小，故設(shè)備制造成本低。
5、 因壓力空氣含水量極低，空氣含水大氣露點(diǎn)一10°C^^—40°C，故設(shè)備 內(nèi)部不會(huì)因空氣潮濕而使含塵廢氣中粉塵結(jié)塊進(jìn)而影響真空泵使用。
6、 由于壓力空氣為常溫氣體，因此本壓力空氣噴射真空泵不屬于高溫設(shè) 備，不存在高溫傷人的危險(xiǎn)。
5本發(fā)明的壓力空氣噴射真空泵的最大特點(diǎn)是用價(jià)格低廉的壓力空氣作為 動(dòng)力，而不是采用傳統(tǒng)的蒸汽或水環(huán)泵作動(dòng)力，設(shè)備構(gòu)造和各部件的配置簡單、 牢固，設(shè)備運(yùn)行可靠，沒有機(jī)械磨損，設(shè)備常年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和投資均較低。


圖1是本發(fā)明的一種壓力空氣噴射真空泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1壓力空氣噴射真空泵的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的壓力空氣噴射真空泵中的壓力空氣噴管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參看圖1和圖2，本發(fā)明的一種壓力空氣噴射真空泵包括工作噴管、氣流 混合室2、縮管3、喉管4以及擴(kuò)壓管5，氣流混合室2與縮管3連接，縮管3 與喉管4連接，喉管4與擴(kuò)壓管5連接，氣流混合室2與縮管3、喉管4以及 擴(kuò)壓管5形成相互串聯(lián)。
工作噴管為壓力空氣噴管1，壓力空氣噴管1的一端安置在氣流混合室2 內(nèi)。氣流混合室2的外端管口與被抽氣體入口 6連接，氣流混合室2的里端管 口與縮管3連接。
參看圖3，壓力空氣噴管1裝有噴管管體11、噴嘴12、噴嘴固定壓塊13 和壓塊固定架14。噴管管體11的進(jìn)口端通過連接法蘭7安裝在氣流混合室2 的端部，噴管管體11穿置于氣流混合室2的縱向內(nèi)部。噴嘴12安裝在噴管管 體11的出口端。噴嘴固定壓塊13安裝在壓塊固定架14上，同時(shí)噴嘴固定壓 塊13壓置在噴嘴12上。壓塊固定架14與氣流混合室2相連接。
如圖3中所示，噴嘴12與噴嘴固定壓塊13的連接處設(shè)有噴嘴凸起121， 噴嘴固定壓塊13設(shè)有凹槽131，噴嘴12與噴嘴固定壓塊13通過噴嘴凸起121 和壓塊凹槽131相配合連接。
結(jié)合參看圖1，氣流混合室2的外端管口同氣流混合室的管身相垂直。
結(jié)合參看圖2,本發(fā)明的壓力空氣噴射真空泵顯示了另一個(gè)實(shí)施例，壓力 空氣噴管1的氣流混合室2向其外端管口延伸的延伸段為斜向設(shè)置。
本發(fā)明的壓力空氣噴射真空泵采用壓力空氣作為動(dòng)力，其工作過程如下根據(jù)流體伯努利方程式，壓力空氣在工作噴管即壓力空氣噴管的作用下，
由高壓力(約0.04 1.0MPa)低流速(約15m/s)轉(zhuǎn)變成低壓力(絕壓約0.018 0.035MPa)高流速(約340m/s)，并從壓力空氣噴管高速噴出經(jīng)過縮管進(jìn)入喉 管即大拉瓦爾噴管，此時(shí)在高速空氣流束四周邊界形成壓力，絕壓約為0.015 0.030MPa，該絕壓低于被抽氣體壓力，使被抽氣體源源不斷地與高速空氣流束 邊緣進(jìn)行質(zhì)交換混合且速度降低(約200m/s);壓力空氣與被抽氣體的混合氣 體進(jìn)入縮管，同時(shí)流速再次提高至約310m/s并進(jìn)入喉管，此時(shí)混合氣體流速達(dá) 到最高，隨后混合氣體進(jìn)入擴(kuò)壓管，流速逐漸降低而壓力逐漸升高，此時(shí)絕壓 約為0.102MPa，流速約為20m/s，直至排出擴(kuò)壓管，從而源源不斷地抽去真空 系統(tǒng)廢氣，以完成壓力空氣噴射真空泵工作。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來說 明本發(fā)明，而并非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì) 上述實(shí)施例的變換、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種壓力空氣噴射真空泵，它包括工作噴管、氣流混合室、縮管、喉管以及擴(kuò)壓管，所述氣流混合室與縮管又與喉管再與擴(kuò)壓管相互串聯(lián)，其特征在于，所述工作噴管為壓力空氣噴管，壓力空氣噴管的一端安置在氣流混合室內(nèi)，氣流混合室的外端管口與被抽氣體入口連接，氣流混合室的里端管口與縮管連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力空氣噴射真空泵，其特征在于，所述壓力 空氣噴管裝有噴管管體、噴嘴、噴嘴固定壓塊和壓塊固定架，噴管管體的進(jìn)口 端通過連接法蘭安裝在氣流混合室的端部，噴管管體穿置于氣流混合室的縱向 內(nèi)部，噴嘴安裝在噴管管體的出口端，噴嘴固定壓塊安裝在壓塊固定架上，同 時(shí)噴嘴固定壓塊壓置在噴嘴上，壓塊固定架與氣流混合室相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力空氣噴射真空泵，其特征在于，所述噴嘴 與噴嘴固定壓塊的連接處設(shè)有噴嘴凸起，噴嘴固定壓塊設(shè)有凹槽，噴嘴與噴嘴 固定壓塊通過噴嘴凸起和壓塊凹槽相配合連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力空氣噴射真空泵，其特征在于，所述氣流 混合室的外端管口同氣流混合室的管身相垂直。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力空氣噴射真空泵，其特征在于，所述氣流 混合室向其外端管口延伸的延伸段為斜向設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力空氣噴射真空泵，它包括工作噴管、氣流混合室、縮管、喉管以及擴(kuò)壓管，氣流混合室與縮管又與喉管再與擴(kuò)壓管相互串聯(lián)。工作噴管為壓力空氣噴管，壓力空氣噴管的一端安置在氣流混合室內(nèi)，氣流混合室的外端管口與被抽氣體入口連接，氣流混合室的里端管口與縮管連接。本發(fā)明的壓力空氣噴射真空泵的最大特點(diǎn)是用價(jià)格低廉的壓力空氣作為動(dòng)力，而不是采用傳統(tǒng)的蒸汽或水環(huán)泵作動(dòng)力，設(shè)備構(gòu)造和各部件的配置簡單、牢固，設(shè)備重量輕，占地面積小，設(shè)備運(yùn)行可靠，沒有機(jī)械磨損，設(shè)備常年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和投資均較低。
文檔編號(hào)F04F5/20GK101509508SQ20091004784
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者戴鴻寬 申請(qǐng)人:上海寶鋼工程技術(shù)有限公司