一种回旋式真空扩散泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103742456103742456A(43)申请公布日2014.04.23(21)申请号201310708398.X(22)申请日2013.12.20(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人陈炜陈泷曹志福欧阳康汤鹏鹏蒋在敏(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.F04F9/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种回旋式真空扩散泵(57)摘要本发明涉及真空泵领域，特指一种回旋式真空扩散泵。该扩散泵采用了多级、每级多条片状高速蒸汽流以回旋式运动的方法来实现对空气的牵引与压缩，从而获得真空度。此外，蒸发油腔呈锥形，通过设计不同油腔分层的大小，在使油蒸汽于喷射口处获得较大的喷射速度的同时使外层的轻馏分获得比内层的重馏分更大的流速；不同级别的喷嘴的回旋速度从上往下呈现速度梯度，使得气体不断被挤压至泵体底层，通过机械泵排除；喷嘴之间采用行星齿轮机构传动，并由电机驱动，从上至下呈现速度梯度；采用纺锤形泵体，增大喷射流长度，使极限真空更好。CN103742456ACN10374256ACN103742456A权利要求书1/1页1.一种回旋式真空扩散泵，包括泵体、冷却水槽，加热装置与分馏装置，蒸发油腔与多级旋转喷嘴，泵体内部底层有加热装置，其上固定有分馏装置，蒸发油腔位于泵体下部，固定在分馏装置之上，其特征在于：泵体呈纺锤形，蒸发油腔呈锥形，蒸发油腔上方固定有用作输送高温蒸汽和作为多级旋转喷嘴旋转中心轴的连接管道，连接管道与每级旋转喷嘴之间都通过两个圆锥滚子轴承配合，多级喷嘴之间通过行星齿轮机构连接与传动，最上方一级的旋转喷嘴与固定于泵体顶部驱动电机的输出轴连接，由电机驱动带动多级旋转喷嘴旋转。2.如权利要求1所述的一种回旋式真空扩散泵，其特征在于：所述多级旋转喷嘴分3层，从上至下为一级喷嘴、二级喷嘴和三级喷嘴，呈盘状，为了保证喷射流呈片状且呈指定方向喷射，喷射口必须呈椭圆形，椭圆形喷射口长轴与短轴之比10-20：1，且流道出口切线方向与喷射流设计方向一致，每级喷嘴24个喷射口，且呈同心、均匀分布，且从上层到下层，喷嘴的半径逐渐减小，按7:6:5排列。3.如权利要求1所述的一种回旋式真空扩散泵，其特征在于：所述的蒸发油腔通过保温层将其分为内外三层，包括蒸发油腔外腔、蒸发油腔中腔、蒸发油腔内腔，并且由外向内容积逐渐减小，按7:5:3排列，从而保证喷射流的速度梯度；保温层两侧由金属板固定，以保证温度的稳定，避免相互干扰。4.如权利要求1所述的一种回旋式真空扩散泵，其特征在于：所述的多级喷嘴之间通过行星齿轮机构连接与传动指：定齿轮固定于连接管道上，并与相邻的旋转喷嘴相啮合；与相邻的旋转喷嘴构成行星齿轮机构，最上方一级的旋转喷嘴驱动，下方的旋转喷嘴从动，用于速度放大，使喷嘴旋转速度从上至下依次增大且相邻两层喷嘴之间呈相对回旋运动。5.如权利要求2所述的一种回旋式真空扩散泵，其特征在于：喷射口喷出的喷射流的喷射角度、喷射流速度及盘状喷嘴回旋速度由上至下随层次的延伸而呈现梯度。6.如权利要求5所述的一种回旋式真空扩散泵，其特征在于：所述喷射流速度从上至下依次升高，范围为160~240m/s，按4:5:6排列；盘状喷嘴的回旋速度从上至下依次增大，转速范围为30r/min~50r/min，按3:4:5排列。7.如权利要求5所述的一种回旋式真空扩散泵，其特征在于：所述的喷射角度为片状喷射流的几何中心线与喷嘴回旋速度方向的夹角θ1和片状喷射流的几何中心线与竖直向下方向的夹角θ2；θ1范围为100°~120°，θ2大小从上至下依次降低，范围为30°~45°，按6:5:4排列。2CN103742456A说明书1/4页一种回旋式真空扩散泵技术领域[0001]本发明涉及真空泵领域，特指一种回旋式真空扩散泵。背景技术[0002]用来获得真空的设备称为真空泵，其按工作原理可以分为两大类：压缩形真空泵和吸附形真空泵，任何真空泵的设计、制造和运用都是以加强抽气作用、抑制返流为目的的。[0003]蒸汽流扩散泵属于压缩形真空泵，其是利用气体扩散现象来抽气，传统蒸汽流扩散泵通过定向、多级、伞状高温射流对气体分子的牵引作用来实现对气体的多次压缩，以获得真空度；泵中有一股高速运动的伞状蒸汽流，气体扩散入蒸汽流便被带往出气口，达到抽气目的；蒸汽流由工作液体加热转化而来，工作液体有汞和扩散泵油两种；扩散泵在工作时必须有机械泵在出口处提供前置真空，油被加热装置加热后进行分馏，通过油腔管道形成蒸汽流高速喷出，由于射流具有高的速度（约200