Пароструйный вакуумный насос Советский патент 1992 года по МПК F04F9/00 

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к пароструйным вакуумным насосам, и может быть использовано в установках для получения и поддержания вакуума.

Известны пароструйные вакуумные насосы, содержащие охлаждаемый корпус, установленные в нем паропроводы с соплами и маслоотражателем, нагреватель.

Недостатком известных насосов является значительный обратный поток паров рабочей жидкости в откачиваемый объем и загрязнение последнего, особенно в период запуска и останова насоса.

Известен также серийный пароструйный диффузионный высоковакуумный насос - прототип, содержащий корпус, установленные в нем паропроводы с соплами, маслоотражатель, размещенный над верхним соплом вблизи входного отверстия входного патрубка насоса, нагреватель.

Недостатком известного насоса является значительная величина вылета паров рабочей жидкости (обратный поток), пик

которой приходится на периоды запуска и останова насоса.

Повышенная миграция - обратный поток паров рабочей жидкости - всегда имеет место при запуске и останове насоса. Сначала после включения нагревателя происходит разогрев масла - рабочей жидкости - в кипятильнике. Далее температура рабочей жидкости возрастает, из сопла истекает несформированный еще дозвуковой поток, что приводит к быстрому росту обратного потока рабочей жидкости из насоса в этот период. Через некоторое время поток сформировывается, скорость его становится сверхзвуковой, расход максимальным, расчетным для данного сопла, а обратный поток резко уменьшается до некоторого минимального значения. Затем при установившейся рабочей температуре и давлении пара в кипятильнике и паропроводе поток практически не изменяется.

Целью изобретения является уменьшение обратного потока рабочей жидкости в период запуска и останова насоса.

XI

СП

4 О

к

Поставленная цель достигается за счет того, что в известном пароструйном вакуумном насосе, содержащем корпус с входным патрубком, паропроводы с соплами, маслоотражатель и нагреватель, маслоотражатель выполнен из материала с памятью формы, с возможностью перекрытия входного патрубка в период запуска и останова насоса.

Механизм изменения формы материала (металла с памятью) заключается в следующем. При нагреве до определенной температуры металл начинает вспоминать свою первоначальную форму/Этот эффект известен как эффект запоминания формы. В период запуска и останова насоса маслоотражатель, выполненный из материала с памятью формы, представляющий собой заслонку, полностью перекрывает входное отверстие насоса. В начале же стабильного стационарного режима работы насоса маслоотражатель изменят свою форму и из заслонки превращается в маслоотражатель обычного исполнения.

Таким образом, в период пуска и останова насоса, когда обратный поток имеет максимальную величину, молекулы пара рабочей жидкости сталкиваются с более холодной по сравнению с парами поверхностью маслоотражателя в виде заслонки и конденсируются на ее поверхности, не попадая в откачиваемый объем, и маслоотражатель перекрывает входной патрубок,

В процессе разогрева насоса нагреватель повышает температуру рабочей жидкости, которая, в свою очередь, прогревает паропровод, сопла и маслоотражатель. При повышении температуры маслоотражателя до определенной величины, что по времени совпадает с моментом установления стабильной работы насоса, форма маслоотражателя начинает изменяться, превращая заслонку в колпак маслоотражателя классического исполнения.

При останове насоса процесс изменения формы происходит в обратном порядке.

На чертеже схематично представлен пароструйный вакуумный насос, продольный разрез.

Насос содержит корпус 1 с входным патрубком 2, паропровод с соплами 3, маслоотражатель 4 и нагреватель 5. Маслоотражатель выполнен из материала с памятью, например из сплава нитинол

Насос работает следующим образом.

Заливаемая в насос рабочая жидкость нагревается нагревателем 5 до температуры кипения, Образующиеся пары рабочей жидкости поступают в паропровод с соплами 3,

Пары рабочей жидкости истекают из сопел паропровода в виде струи, которая захватывает откачиваемый газ, сжимает его и переносит в сторону форвакуумного насоса.

В процессе нагрева в период запуска насоса из сопл 3 истекает еще несформировавшаяся струя потока пара, что соответствует периоду, когда величина обратного

потока паров рабочей жидкости является максимальной. В это время маслоотражатель, выполненный из материала с памятью формы, представляет собой элемент в виде заслонки 4 и перекрывает входной патрубок

насоса, отсекая обратный поток в сторону откачиваемого объема.

В дальнейшем после образования сформировавшейся струи, истекающей со сверхзвуковой скоростью из сопл паропровода, в

начале стабильного режима работы насоса температура паропровода, сопла и маслоотражателя повышается, происходит срабатывание эффекта запоминания формы для материала, из которого выполнен маслоотражатель, и последний принимает форму обычного исполнения (на чертеже показана пунктиром),

В период останова насоса после отключения нагревателя происходит обратный

процесс изменения формы маслоотражателя от обычной конфигурации до элемента маслоотражателя в виде заслонки 4.

Такое исполнение маслоотражателя насоса позволяет значительно уменьшить величину обратного потока паров рабочей жидкости в режимах запуска и останова, в периоды возникновения максимального обратного потока за счет перекрытия входного патрубка насоса.

Формула изобретения

Пароструйный вакуумный насос, содержащий корпус с входным патрубком, паропроводы с соплами, маслоотражатель и нагреватель, отличающийся тем, что,

с целью уменьшения обратного потока паров рабочей жидкости в период запуска и останова насоса, маслоотражатель выполнен из материала q памятью формы, например сплава нитинол, с возможностью

перекрытия входного патрубка в период запуска и остановки насоса.

, «ЧЛ.

Использование: получение и поддержание вакуума с устранением миграции паров при запуске и останове насоса. Сущность изобретения: маслоотражатель (М) 4 установлен на паропроводе с соплом 3 со стороны входного патрубка 2. М (4) выполнен из материала с памятью формы. В период запуска и останова насоса М (4) имеет форму заслонки и перекрывает патрубок 2. При стабильном режиме температура паропровода повышается и М (4) принимает обычную конфигурацию. 1 ил.