Система охлаждения пароструйного вакуумного насоса Советский патент 1992 года по МПК F04F9/00 

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано в различных областях машиностроения, в частности для охлаждения вакуумных пароструйных насосов.

Известно устройство для охлаждения корпуса диффузионного насоса, содержащее закрепленный на внешней поверхности корпуса спиральный трубчатый змеевик и снабженное теплопроводным наполнителем, расположенным между витками змеевика, при этом змеевик и теплопроводный наполнитель охвачены кожухом. Устройство имеет улучшенные откачные характеристики Это достигается путем интенсификации теплоотвода от корпуса.

Однако недостатком является низкая надежность при пиковых тепловых нагрузках, возникающих, например, при уменьшении расхода охлаждаемой воды в основном змеевики при его засорении.

Известно устройстве для охлаждения пароструйного вакуумного насоса, содержащее расположенную вокруг корпуса охлаждающую рубашку, которая выполнена в виде съемной обечайки, имеющей с внутренней стороны каналы и контактирующей с наружной поверхностью корпуса. Эта

СП

со о о о

трукция имеет повышенную надежность и кономичность, удобна в эксплуатации.

Однако конструкция обладает недотатками, связанными с техническим обслуживанием рубашки охлаждения, а именно 5 необходимостью прервать откачку вакуумного объема. Лишь после Проведения т ехни- ческого обслуживания рубаШки охлаждения (снятии накипи) мо 1ГнЪ пр бдЪлжить откачку объема,Ј, sЮ

Наиболее близким техническим решением является система охлаждения пароструйного вакуумного насоса, содержащая охватывающие корпус насоса основной змеевик водяного охлаждения и дополни- 15 тельный змеевик водяного охлаждения с ус- тановленным на его входе термогидроклапаном, рмполненным в виде корпуса, полого шарика из легкоплавкого материала, решетки и магнита. Корпус кла- 20 пана имеет перемычку с отверстием и контактирует с корпусом насоса Полый шарик заполнен магнитной жидкостью и перекрывает отверстие. Система охлаждения паро- вакуумного насоса имеет 25 повышенную надежность за счет установки дополнительного змеевика охлаждения, на входе в который установлен термогидооклапан.

Недостатки известного устройства; неу- 30 добство эксплуатации вакуумного насоса, обусловленное необходимостью механической разборки системы охлаждения, а именно термоклппзнз, а также заменой полого шарика, извлечения магнитной жидкости из Зь полости термогидроклапама, более низкая экономичность при длительной работе на- соСсГв связи с тем, что при прекращении снятия пиковых тепловых нагрузок и нормализации режима работы насоса, вода в до- 40 полнительном змеевике водяного охлаждения продолжает циркулировать. Этот фактор ведет к снижению надежности насоса при длительной работе, обусловлеи- ное вочможность о засорения накипью зме- -15 евикэ аварийного охлаждения. Надежность может быть снижена также за счет накопления разрушенных оболочек полого шарика после определенного количества циклов откачки в местах образования накипи и,как 50 следствие, за счет засорения змеевика аварийного охлаждения. Кроме того, устройство неудобно в эксплуатации, так как необходимо иметь в составе ЗИП определенное количество полых шариков.55

, Цель изобретения - повышение надежности при исчезновении электропитания экономичности и удобства в эксплуатации,

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе охпаждения пароструйного вакуумного насоса, содержащей охватывающий корпус насоса основной и дополнительный змеевики водяного охлаждения и термогидроклапан, установленный на входе в дополнительный змеевик водяного охлаждения, последний связан с магистралью гарантированного снабжения водой, термогидроклапан выполнен в виде двухсе- дельного клапана, содержащего запирающий орган, пружинный привод открытия запирающего органа, механизм возврата запирающего органа в закрытое положение и уплотнение запирающего органа в виде эластичного сильфона, разделяющего корпус клапана на рабочую перепускную по-- лость и герметическую полость, в которой размещен постоянный магнит, жестко связанный торцом с запирающим органом, а со стороны другого торца постоянного магнита неподвижно установлен в корпусе клапана термочувствительный элемент из ферромагнитного материала с точкой Кюри, равной температуре перегрева насоса, при этом корпус клапана выполнен из диамагнитного материала, а направление взаимодействия постоянного магнита и термочувствительного элемента противоположно направлению открытия запирающего органа. Причем механизм возврата запирающего органа в закрытое положение выполнен в виде подпружиненного штока с уплотнением. Кроме того, теомогидооклапан установлен с обес- пе {епием теплового контакта между корпусом насоса и термочувствительным элементом клапана

Сущность изобретения заключается в том, что дополнительный змеевик водяного охлаждения связан с магистралью гарантированного снабжения водой, а термогидроклапан, установленный на входе в дополнительный змеевик водяного охлаждения, выполнен с использованием термо- чувствительногоэлементаиз

ферромагнитного мат ериала с точкой Кюри, равной температуре перегрева насоса, причем термочувствительный элемент взаимодействует с запирающим органом. Кроме того, термогидроклапан снабжен механизмом возврата запирающего органа в закрытое положение.

На фиг. 1 показана система охлаждения пароструйного вакуумного насоса, общий вид; на фиг. 2 - термогидроклапан.

Система охлаждения пароструйного вакуумного насоса содержит охватывающие корпус 1 насоса основной 2 и дополнительный 3 змеевики водяного охлаждения и термогидроклапан 4, установленный на входе в дополнительный змеевик водяного охлаждения. Дополнительный змеевик 3 водяного

охлаждения связан с магистралью 5 гарантированного снабжения водой Термогид- р о клапан 4 состоит из корпуса б, выполненного из двух частей и соединенных при помощи разъемного соединения, крышки 7. Термогидроклапан 4 выполнен в виде двухседельного клапана, содержащего запирающий орган 8 пружинный привод 9 открытия запирающею органа механизм 10 возврата запирающего органа в закры- тое положение, установленный в крышке 7 и состоящий из штока 11 с амортизатором 12 и возвратной пружины 13 Уплотнение запирающего органа в виде эластичного сильфона 14 разделяет Kopnvc кпапанз на рабочую перепускн/ю полость 15 и герметичную полость 16 В герметичной полости

16установлен постоянный магнит 17 ж ест ко связанный одним гпрцом с запирающим органом 8 а со стороны другого торца по стоянмого магнита 17 неподвижно закреплен вкорпусеклапанатермочувствительный элемент 18 из ферромагнитного материала с точкой Кюри, равной температуре перегрева насоса Для обеспечения натяга пружинного привода 9 открытия запирающего органа а герметичной полости установлена кольцевая гайка

19 которая также является направляющей для движения постоянного магнита 17 Для уменьшения тепловой инерционности устройства термочувствительный элемент 18 отделен от корпуса клапана теплоизоляционной втулкой 20 Корпус клапана выполнен из диамагнитного материала ахнаправле- ние взаимодействия постоянного магнита

17и терыоиувствительного элемента 18 противоположно направлению открытия запирающего органа 8 Кроме того, система охлаждения содержит электронагреватель 21 входное 22 и выходное 23 отверстия термогидроклапаиа 4

После создания в откачиваемой системе необходимого предварительного вакуума подают охлаждающую воду в основной змеевик 2 и включают электронагреватель 21 Далее подают воду пз магистрали гарантированного снабжения через входное отверстие 22 термогидроклапона 4 При этом запирающий орган 8 разгружен через рабо- чую перепускную полость 15 и удерживается в крайнем положении силой напряженности поля постоянного магнита 17, взаимодействующего с термочувствительным элементом 18 При этом натяжение пружины запирающего органа 7 в положении ее рабочей осадки равно силе напряженности поля постоянного магнита 17 При нагреве термочувствительного элемента 18 до точки Кюри ферромагнитный материал

последнего теряет свои магнитные свойства и силовое воздействие с постоянным магнитом 17 нарушается. Под действием пружинного привода 9 открытия запирающего органа запирающий орган 8 устремляется в сторону крышки 7. При этом запирающий орган 8 сообщает между собой входное отверстие 22 и выходное отверстие 23, термо- гидроклапан открывается. Охлаждающая вода из мзгистрали гарантированного снабжения направляется в дополнительный зме евикЗ водяного охлаждения Послетого, как аварийная ситуация по основному змеевику 2 и перегреву корпуса 6 насоса будет устранена, оператор при помощи механизма 10 возврата запирающего органа в закрытое положение возвращает запирающий орган 8 в исходное положение Остывший ниже температуры точки Кюри термочувствительный элемент 8 взаимодействуя с постоянным магнитом 17, удерживает запирающий орган 8 в крайнем верхнем положении. Тер- могидроклопан закрыт

Таким образом, предлагаемое устройство позвопяет повысить надежность работы системы охлаждения при исчезновении электропитания, обеспечивающего работу системы водоснабжения основного змеечи- ка, улучшить качество технологических операций в эксплуатационном процессе, а именно избежать необходимости механической разборки системы охлаждения с целью возвращения термогидроклапана в исходное закрытое положение; избежать необходимости замены запирающего органа после срабатывания термогидроклапана, а также необходимости иметь в составе ЗИП комплект запасных запирающих органов; повысить надежность работы дополнительного змеевика в связи с тем, что в процессе эксплуатации запирающий орган после сра- бзтывэния не разрушается и не может быть причиной засорения дополнительного змеевика особенно в местах образования накипи при длительной эксплуатации насосз. Кроме того, применение предлагаемой системы обеспечивает более высокую эконо; мичность при длительной работе насоса, так как после снятия пиковых тепловых нагрузок и нормапизации режима работы насоса имеется возможность с помощью механизма возврата запирающего органа прекратить подачу воды в дополнительный змеевик водяного охлаждения. Этот фачтор позволяет также повысить надежность системы охлаждения часоса прм длительной работе Повышение надежности обеспечм вается возможностью регулирования вре мени работы дополнительного змеевика и,

следовательно, уменьшения образования накипи а нем.

Формула изобретения

1, Система охлаждения пароструйного вакуумного насоса, содержащая охватывающие корпус насоса основной и дополни тельный змеевики водяного охлаждения и тр.рмогмдроклапан, установленный на входе в дополнительный змеевик водяного охлаждения, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при исчезновении электропитания, экономичности и удобства в эксплуатации, дополнительный змеевик водяного охлаждения связан с магистралью гарантированного снабжения водой, термо- гидроклапзн выполнен в виде двухседепь- ного клапана, содержащего запирающим орган, пружинный привод открытия запирз ющего органа механизм возврата запирающего органа в закрытое положение и уплотнение запирающего органа в виде эластичного сильфона, разделяющего корпус слаг ia на рабочую перепускную полость v

г

гермети гную попость, в которой размещен постоянный магнит, жестко связанный одним торцом с запирающим органом, а со стороны другого торца постоянного магнита

5 неподвижно установлен в корпусе клапана термочувствительный элемент из ферромагнитного материала с точкой Кюри, равной температуре перегрева насоса, при этом корпус клапана оиполпон из диамаг10 нигного материала, а направление взгимо- действ я посюяпчою магнита и термочувствительного о IOMO ira противоположно направлению ot крыгня ззпираюп,его оргьма.

15

9. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я - с я гсм, что механизм возврата запирающего opiana в закрыто положение РЬЧюл- пен в виде подпружиненною ШТСКР с 20 уплотнением,

3. Система по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а я- с я том, Lno торгг) идроклапян устз овпен с обеспечением теплового контг аа можду корпусом нягога и тор, ючуьстпптельным

25 элементом кллтэнэ.

В