Система охлаждения пароструйного вакуумного насоса
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е СКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 Г 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 487379 7/29 (22) 15.10.90 (46) 07,08.92. Бюл. N. 29 (72) А.Л. Гусев и И.И. Кудрявцев (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1208327, кл. F 04 F 9/00, 1984.
Авторское свидетельство СССР
К 1232857, кл, F 04 P 9/00, 1984.
Авторское свидетельство СССР
Р1 1346856, кл, F 04 F о/00 1986 (54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ПАРОСТРУЙНОГО ВАКУУМНОГО НАСОСА (57) Сущность изобретения; основной и доlloJIHwTeRbHblvI змеевики водяного охлаждения охватывают корпус, Термогидроклапан установлен HB входе в дополнительный змеевик, связанный с магистралью гарантированного снабжения водой.
Термогидроклапан выполнен в виде двухседельного клапана, содержащего запирающий орган, пру>кинный привод открытия
Изобретение относи ся 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 ме>кду витками змеевика, при этом змеевик и теплопроводный наполнитель охвачены кожухом, Устройство имеет улучшенные откачные характеристи„„. Ж„„1753060 А1 органа, механизм возврата запирающего органа в закрытое положение и уплотнение органа в виде эластичного сильфона, Сильфон разделяет корпус клапана на рабочую перепускную и герметичную полости. В герметичной полости размещен постоянный магнит, жестко связанный одним торцом с органом, со стороны другого -орца неподвижно установлен в корпусе клапана термочувствительный элемент из ферромагнитного материала с точкой Кюри, равной т-ре перегрева насоса. Корпус клапана выполнен из диамагнитного материала. Направление взаимодействия магнита и элемента противоположно направлению открытия органа. Механизм возврата органа выполнен B виде подпружиненного штока с уплотнением. Термогидроклапан установлен с обеспечением теплового контакта между корпусом насоса и элементом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил, ки, 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 устройство для охлаждения пароструйного вакуумного насоса, содержащее расположенную вокруг корпуса охлаждающую рубашку, которая выполнена в виде сьемной обечайки, имеющей с внутренней стороны каналы и контактирующей с наружной поверхностью корпуса. Эта кон1753060 ссрукция имеет повышенную надежность и . экономичность, удобна в эксплуатации.
Однако конструкция обладает недостатками, связанными с техническим обслуживанием рубашки охлаждения, а именно необходимостью прервать откачку вакуумного объема, Лишь после nð013åäåíèÿ технического обслуживания рубайки охлаждения (снятии накипи) мо>|<НЬ йрбф>лжить откачку 3 объема, - кй
Наиболее близким техническим решением является система охлаждения пароструйного вакуумного насоса, содержащая охватывающие корпус насоса основной змеевик водяного охлаждения и дополнительйый змеевик водяного охлаждения с установленным на его входе термогидроклапаном, выполненным в виде корпуса, nohoro шарика из легкоплавкого материала, решетки и магнита, Корпус клапана имеет перемычку с отверстием и f;OHTaKTMpóeT с корпусом насоса. Полый шарик заполнен магнитной жидкостью и перекрывает отверстие. Система охлаждения пэростр; ного вакуумного насоса имеет повь,шенную надежность за счет установки допблнительногО змеевика охлаждения, на входе в который установлен термогидроклапан.
Недостатки известного устройства: неудобство эксплуатации вакуумного насоса, обусловленное необходимостью мехзпи-|вской разбор|< л системы охпа>кдения, а именно тер локлзпанз, а также заменой пспого шарика, извлечения магнитной жидкости из полости термогидроклапана, более низкая экономичность при длительной работе на соса в"связи с" тем, «то при прекращении снятия пиковых тепловых нагрузок и нормализации режима работы насоса, вода в дополнительном змеевике водяного охлаждения продолжает циркулировать.
Этот фактор ведет к сни><ению надежности насоса при длительной работе, обусловлен- ное возмож||остью засорения на|<ипыо змеевика аварийного охла>кдсния, Надежность может быть снижена также за счет накопления разрушенных оболочек полого шарика после определенного количества циклов откачки в местах. образовзния накипи и, как следствие, за счет засорения змеевика аварийного охлаждения. Кроме того, устройство неудобно в эксплуатации, так как необходимо иметь в составе З|1П определенное количество полых шзриков.
Liens изобретения — повышение наде>кности при исчезновении электропитания, экономичности и удобства в эксплуатации, Поставленная цель достигается тем, что в известной системе охлаждения паро10
20
30 закрытое положение выполнен в виде подпружиненного штоKз с уплотнением. Кроме
3 .>
gC струйного вакуумного насоса, содержащей охватывающий корпус насоса основной и дополнительный змеевики водяного охла>кдения и термогидрокпапан, установленный на входе в дополнительный змеевик водяного охлаждения, последний связан с магистралью гарантированного снабжения водой, термоглдроклапан выполнен в виде двухседельного клапана, содержащего запираюЩи и О Р Га Н, Il P >t>K È Н Н Ъ| и П Р И ВОД OT I< P bl T M Sl запира|ощего органа, механизм возврата запирающего opra»a в закрытое положение и уплотнение запирающего органа в виде эластичного сильфона, разделяющего корпус клапана на рабочу>о. перепускну|о по-. лость и герметическую полость, в которой размещен постоянный магнит, жестко связан||ый торцом с запирающим органом, à со стороны другого торца постоянного лагнитз неподвижно установлен в корпусе клапана термочувствитепьный элемент из ферромагнитного материала с точкой К|ори, равной температуре перегрева насоса, при этом корпус клапана выполнен из диамагнитного материала, а направление взаимодействия постоянного магнита и термочувствительного элемента противоположно нзпрзвлен|ию Откоытия запирающего Органа. Причем механизм возврата запирающего органа в того. теомогилоокпапзн установлен с обеспечением теплового контактз между корпусо л Насоса и термочувствитепьным элементом клапана.
Сущность изобретения заключается в том, что дополнительный змеевик водяного охлаждения связан с магистралью гарантированного снабжения водол, а термогидроклапан, установленный на входе в дополнительный змеевик водяного охлаждения, выполнен с использованием термочувствительного элемента из ферромагнитного материала с точкой К|ори, равной температуре перегрева насоса, причем термочувствительн ы|й элемент взаимодействует с запирающим органом. Кроме того, термогидроклапан снаб>кен механизмом возврата запирающего органа в ззкрытое положение.
На фиг, 1 показана система охлаждения пароструйного вакуумного насоса, общий вид; на фиг. 2 — термогидроклапан.
Система охлаждения пароструйного вакуумного насоса содержит Охвзтыва|о|цие 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
1753060
20
40
55 охлаждения связан с магистралью 5 гарантированного снабжения водой, Термогидроклапан 4 состоит из корпуса 6, выполненного из двух частей и соединенных при помощи разъемного соединения, крышки 7. Термогидроклапан 4 вь полнен в виде двухседельного клапана, содержащего запирающий орган 8, пружинный привод 9 открытия запирающе о органа, механизм
10 возврата запирающего органа в закрытое 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 корпус клапана на рабочу|о перепускную полость 15 и герметичную полость 16. В герметичной полости
16 установлен постоянный магнит 17, жестко связанный одним торцом с запирающим органом 8, а со стороны другого торца постоянного магнита 17 неподви>1<но закреплен в корпусе клапана термочувствительный элемент 18 из ферромагнитного материала с точкой Кюри, равной температуре перeãðeâÿ насоса; Для обеспечения натяга пружинного привода 9 открытия запирающего органа в герметичной полости установлена кольцевая гайка
19, которая так>ке является направляющей для движения постоян (ol o магнита 17. Для уменьшения тепловой инерционности устройства термочувствительный элемент 18 отделен от корпуса клапана теплоизоляционной втулкой 20. l(opnyc клапана выполнен из диамагнитного материала, а направление взаимодействия постоянного магнита
17 и термочувствительного элемента 18 противоположно направлению открыпгия запирающего органа 8. Кроме того, система охла>кдения содер>кит эле1<тронагреватель
2i, входное 22 и выходное 23 отверстия термогидроклапана 4.
После создания в откачиваемой системе необходимого предварительного вакуума подают охлаждающу о воду в основной змеевик 2 и включают электронагреватель
21. Далее подают воду из магистрали гарантированного снаб>кения через входное отверстие 22 термогидроклапана 4. При этом запирающий орган 8 разгружен ерез рабочую 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 напря-.
>кенности 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 пру>кинного 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, термогидроклапан открывается. Охлаждающая вода из магистрали гарантированного снабжения í-правляется в дополнительный зме евик 3 водяного охлаждения. После того, 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 18, взаимодействуя с постоянным магнитом 17, удерживает запирающий орган 8 в крайнем верхнем поло>кении, Термогидроклапан закрыт, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить надежность работы системы охлаждения при исчезновении электропитания, обеспечивающего работу системы водоснабжения основного змеевика, улучшить качество технологических операций в эксплуатационном процессе, а имен -1о: 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 срабатывания не разрушается и не может быть причиной засорения дополнительного змеевика, î-обенно в местах образования накипи при длительной эксплуатации насоса.
Кроме Toro, применение предлагаемой системы обеспечивает более высокую эконо; мичность при длительной работе насоса, так как после снятия пиковых тепловых нагрузок и нормализации режима работы насоса имеется воэможность с помощью механизма возврата запирающего органа прекратить подачу воды в дополнительный змеевик водяного охлаждения. Этот фактор позволяет также повысить надежность сМстемы охлаждения насоса при длительной работе, Повышение надежности обеспечивается возможностью регулирования времени работы дополнительного змеевика и, 175305}0 следовательно, у, уменьшения образования накипи в нем.
®ормула изобретения
1, Система охлаждения пароструйного вакуумного насоса, содер жац.ая охватывакорпус насоса основной и дополниЮЩиР КО,, тельнь}и зме евики водяного охлажден я и роклапан, установленный на входе
В ДОГ}ОЛНИТВЛЬНЫЙ ЗМ66ВИК ВОДЯНОГО с Я.— дения, отл и ч а ю щ а я с я тРм, ч ° О, с цель}0 повышения н д адежности при исчезновении ропитания, экономичности и удобства в ксплуатац«!и, дополнительныи змее.
Во якого охлаждения связан с магистраль!о гарантированного снабжения водой, термогидроклапан выполнен в . д. д }
ON 6 . .B JXC6(!I,6JIЬорган, пружинный привод открытия запир„ющего органа. Механизм возврата запирающего органа в закрытое положение и уплотнение запирающего органа в виде элагооп клаг:.: «а на рабочую перепуск!!ую полость и
Герметичl-!у!О попОсть, В которОЙ размещен постоя!!!«ы 1 Iагlfl«T, жестко связанный Одним торцам с запирак)щим органом, а со сГОрОны друГof 0 Toрца постоянноГО маГнита
5 неподвижно установлен В корпусе клапа}!а те Р М 0 («1(I; C T f) N T 6 i f>! f b! A:.}1! Р: (1 Е „Т . ь 1,« Р (}6 (то} маГнитнОГО материала с (бочкой .!0()и, равно}л температур= перегрева нáñîñа, при этом I 2, Система по Г!1, о ", л и ч а ю и а яс я T6м, чтО механизм ВозBp-lтэ ЗапираIO щего Ор I а i!э В эа к}) и) о а 11 ол 0)I 20 уплотнением. 3. Система IIÎ пп.1 и 2 0 т л и ч а II) !Ц а ЯС Я ТОМ, ЧТО TOPf"(О! ИДРОКЛ<«ПВН УСТЗНОВЛВН С O G Q C I i 6 Ч 6 ! И 6 IN Ге и л О В 0 0 ко и т В к Т6 M6 }I<Ä!J КРРП .(СОМ Н(!СОСЭ И )еВЬIОЧУВСГВИ«6ЛЬНЫМ КО! П .Сом 25 эле (!(6},òof I клэпэнэ. 1753060 Составитель А,Гусе Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Редактор Н.Тупица Заказ 2748 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 л
