[实用新型]真空泵前置式扩压降温装置

说明书

技术领域

本实用新型属于发电、化工能源等领域，特别涉及一种真空泵前置式扩压降温装置。

背景技术

水环式机械真空泵广泛应用于发电、化工、能源等领域，在工业生产及国民生活中发挥着非常重要作用，关系到生产效率的高低、设备运行安全、运营维护成本等各个方面。现有技术为解决水环式机械真空泵的叶轮气蚀、真空泵效率降低问题主要采取以下三种方式：

1)、真空泵入口增加大气喷射器；

2)增加真空泵工作密封液空调机组强制制冷；

3)降低真空泵冷却水温度(或增加冷却器面积)。

但以上三种方式分别存在冷却水源较难落实、冷却效果有限；投资巨大且制冷设备占用空间较多很难布置、电耗大和改造效果不显著；额外增加机械真空泵电耗较多等缺点。

如图1所示，采用大气喷射器方案，该技术是以牺牲水环式机械真空泵的功耗来提高真空泵的入口抽吸压力以避免水环式机械真空泵内工作水的气化，通过改善水环式机械真空泵的叶轮气蚀状况来保护机械真空泵叶轮，对真空泵的抽吸极限压力基本没有作用。由于喷嘴入口直接抽吸空气，因大量额外空气的吸入导致水环式机械真空泵的功耗增加，真空泵电机电流普遍升高20A以上，功率额外增加近10kW/h，但对水环式真空泵的抽吸能力没有改善，只提高了水环式真空泵的工作可靠性。

又如图2和图3所示，在水环式真空泵入口管道上加装冷冻水喷淋降温，或同时辅助强制冷冻水来冷却水环式机械真空泵工作液，该方案可以有效降低水环式机械真空泵的工作液温度，提升水环式机械真空泵的抽吸能力，降 低不凝结气体所携带的水汽损失，很好地解决了真空泵气蚀损坏、性能恶化等问题。但由于该装置投资巨大，且空调设备占用很大空间，冷却水量巨大，制冷耗电高，所以并不适合所有现场。该方案中在水环式机械真空泵入口管道上采用冷冻水喷淋来降低不凝结气体含水量，由于冷冻水的喷入，真空泵入口管道局部水蒸气快速凝结导致真空度提高，这样真空泵入口处真空度提高较多，即降低真空泵入口压力，与提高真空泵入口抽气压力来改善真空泵工作状况的初衷相反，这样就部分降低了真空泵工作液采用冷冻水后的工作效果，且局部真空度升高后对应的水蒸汽饱和温度降低，除湿效果也降低。该装置最大的缺点是投资巨大、制冷设备所需安装空间很大，且电耗每台机组达到近600kW/h，同时空调机组的冷却水量较大，不易通过技术改造解决，应在设计阶段统一考虑。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型提供的真空泵前置扩压降温装置针对现有不同技术所存在的以下缺陷进行了设计：

1)大气喷射器改造效果不显著、额外增加机械真空泵电耗较多；

2)采用空调机组强制冷却系统投资巨大且制冷设备占用空间较多很难布置、电耗大；

3)采用低温水源、增加换热器冷却面积方案中冷却水源较难落实、冷却效果有限。

本实用新型的技术方案：

一种真空泵前置式扩压降温装置，在进气管道与真空泵入口之间设置一射水喷射装置，所述射水喷射装置由射水式空气引射器、抽气密封管道、扩压段及集水装置组成。其中具有一冷却水通道，气流经过所述冷却水通道与扩压段时与冷却水进行混合降温并扩压。扩压的原理是在真空泵正常抽吸空气的管道上串联了一个扩压降温装置，其之所以扩压，是由于真空泵入口的气流被加速，导致真空泵入口处的空气量增大，过压力升高。是对真空泵抽 吸的空气进行扩压、冷却。当一定压力的冷却水快速通过射水式空气引射器时，将对混合室处更大量的空气起到抽吸作用。由于真空泵所抽吸的空气在真空泵入口前经抽吸喷射被加速，并在经过射水式空气引射器内部通道和空气引射器出口段与冷却水混合换热降低气温，所以起到扩压和降温的作用。

优选的是，所述的真空泵前置式扩压降温装置中，所述射水喷射装置包括：

与冷却水出口连接的工作流体入口；

与所述进气管道连通的被引射流体入口；

用于将引射流体进行扩压冷却的扩压冷却装置；

以及用于收集所述工作流体的集水箱，其设置在所述扩压冷却装置出口处。

优选的是，所述的真空泵前置式扩压降温装置还包括：

抽气密封管道，其套设在所述扩压冷却装置上，且所述抽气密封管道与所述进气管道连通，所述抽气密封管道与所述集水箱连接的部位还设置有一扩压段。

优选的是，所述的真空泵前置式扩压降温装置中，所述扩压冷却装置为空气引射器及后部扩压管道。射水式空气引射器为中间为喉部，喉部两端逐渐外扩的扩压管，所以具备扩压功能。