專利名稱：壓力空氣噴射真空泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及真空泵，涉及普遍使用于各真空領域的噴射真空泵，特別涉及 一種壓力空氣噴射真空泵。
背景技術：
目前噴射真空泵主要有蒸汽噴射真空泵、水環一大氣噴射真空泵，下面對 這兩種噴射真空泵作簡單介紹。 一、蒸汽噴射真空泵
蒸汽噴射真空泵采用微過熱蒸汽作為動力，根據流體伯努利方程式，蒸汽 在工作噴管即小拉瓦爾噴管的作用下，由髙壓力低流速轉變成低壓力高流速 (超音速)，并從工作噴管高速噴出進入大拉瓦爾噴管，此時在高速蒸汽流束 四周邊界形成壓力，該壓力低于被抽氣體壓力，使被抽氣體源源不斷地與高速 蒸汽流束邊緣進行質交換混合且速度降低，蒸汽與被抽氣體的混合氣體進入縮 管，同時流速再次提高至超音速并進入喉管，此時混合氣體流速達到最高，隨 后混合氣體進入擴壓管，流速逐漸降低而壓力逐漸升高至排出擴壓管，從而源 源不斷地抽去真空系統廢氣，以完成蒸汽噴射真空泵工作。但是蒸汽噴射真空 泵存在著下列缺點
1、 因鍋爐是高溫高壓設備，對人類生活環境存在一定的危險性，故屬特 種設備，為確保鍋爐安全運行，對所需水質具有特別高的要求，因此制水成本 和運行成本都比較高。
2、 微過熱蒸汽來源需要由鍋爐或余熱鍋爐供應，若由鍋爐房供應則需要 消耗大量的一次能源，且鍋爐運行熱效率低下，通常在60% 80%左右，同時 鍋爐排煙給生活環境帶來污染。
3、 微過熱蒸汽是一種高成本、高能耗的高溫氣體，氣體存在著高溫危險，
容易高溫傷人，故設備需要采取保溫措施，致使工程投資增加。4、 因蒸汽噴射泵使用介質為蒸汽，故噴射泵內部通常比較潮濕，被抽氣 體中的粉塵在潮濕環境易粘結，因而影響了噴射泵的使用性能和使用壽命。
5、 因泵體排出的氣體為可凝蒸汽和不凝被抽氣體的混合氣體，不能直接 排放至大氣，需設置冷凝器將可凝蒸汽冷凝分離出來，由此需要消耗一定量的 冷卻水和增加設備投資。
二、水環一大氣噴射真空泵
水環一大氣噴射真空泵采用水環泵作為動力，.利用水環泵葉輪旋轉時的容
積變化，使水環泵吸入段形成真空(壓力低于大氣壓)，大氣在大氣壓力作用
下高速通過工作噴嘴即小拉瓦爾噴管，使大氣由大氣壓低流速轉變成低壓力
(低于大氣壓)高流速，從工作噴管高速噴出進入大拉瓦爾噴管，同時在高速
空氣流束四周邊界形成壓力，該壓力低于被抽氣體壓力，使被抽氣體源源不斷
地與高速空氣流束邊緣進行質交換混合且速度降低，大氣與被抽氣體的混合氣
體進入縮管，同時流速再次提髙至超音速并進入喉管，此時混合氣體流速達到
最高，隨后混合氣體進入擴壓管，流速逐漸降低而壓力逐漸升高至排出擴壓管
進入水環泵，同時由水環泵排出大氣，從而源源不斷地抽去真空系統廢氣，以
完成水環一大氣噴射真空泵工作。但是水環一大氣噴射真空泵存在著下列缺 點
1、 水環一大氣噴射真空泵是由動力泵即拉瓦爾噴管和容積式機械泵組成， 其結構復雜，對設備運行與控制要求高，同時設備維護運行的費用較高。
2、 由于水環泵容積變化和真空密封是靠水介質完成的，因水與被抽含塵 氣體接觸，水中含有一定量的粉塵，故含粉塵的水增加了水環泵密封的磨損， 增加了水環泵運行的維護成本。
3、 水環一大氣噴射真空泵設備實際上是由兩部分泵體組成，即水環泵和 大氣噴射真空泵這兩部分，因而使得水環一大氣噴射真空泵設備的占地面積比 較大。
發明內容
為了對以上兩種噴射真空泵進行改進，本發明的任務是提供一種壓力空氣 噴射真空泵，它解決了現有噴射真空泵存在的上述缺點和問題。本發明的技術解決方案如下
一種壓力空氣噴射真空泵，它包括工作噴管、氣流混合室、縮管、喉管以 及擴壓管，所述氣流混合室與縮管又與喉管再與擴壓管相互串聯，所述工作噴 管為壓力空氣噴管，壓力空氣噴管的一端安置在氣流混合室內，氣流混合室的 外端管口與被抽氣體入口連接，氣流混合室的里端管口與縮管連接。
本發明釆取如下進一步的技術措施
所述壓力空氣噴管裝有噴管管體、噴嘴、噴嘴固定壓塊和壓塊固定架，噴 管管體的進口端通過連接法蘭安裝在氣流混合室的端部，噴管管體穿置于氣流 混合室的縱向內部，噴嘴安裝在噴管管體的出口端，噴嘴固定壓塊安裝在壓塊 固定架上，同時噴嘴固定壓塊壓置在噴嘴上，壓塊固定架與氣流混合室相連接。
所述噴嘴與噴嘴固定壓塊的連接處設有噴嘴凸起，噴嘴固定壓塊設有凹 槽，噴嘴與噴嘴固定壓塊通過噴嘴凸起和壓塊凹槽相配合連接。
所述氣流混合室的外端管口同氣流混合室的管身相垂直。
所述氣流混合室向其外端管口延伸的延伸段為斜向設置。
本發明的壓力空氣噴射真空泵具有下列優點
1、 與蒸汽噴射真空泵相比，本壓力空氣噴射真空泵的動力源是利用取之 不盡、價格低廉的壓力空氣，其設備運行成本低，節省了大量的蒸汽和一次能 源。
2、 與水環一大氣噴射真空泵相比，本壓力空氣噴射真空泵沒有水環泵設 備，不存在機械運動副磨損，不存在循環水消耗，故運行費用、設備投資等均 低于水環一大氣噴射真空泵和蒸汽噴射真空泵。
3、 設備構造簡單，使用介質為常溫壓力空氣，因此不存在機械磨損等故 障，同時不受高溫應力疲勞破壞，使用壽命要比蒸汽噴射真空泵和水環一大氣 噴射真空泵長。 '
4、 設備重量輕，占地面積小，故設備制造成本低。
5、 因壓力空氣含水量極低，空氣含水大氣露點一10°C^^—40°C，故設備 內部不會因空氣潮濕而使含塵廢氣中粉塵結塊進而影響真空泵使用。
6、 由于壓力空氣為常溫氣體，因此本壓力空氣噴射真空泵不屬于高溫設 備，不存在高溫傷人的危險。
5本發明的壓力空氣噴射真空泵的最大特點是用價格低廉的壓力空氣作為 動力，而不是采用傳統的蒸汽或水環泵作動力，設備構造和各部件的配置簡單、 牢固，設備運行可靠，沒有機械磨損，設備常年運行維護費用和投資均較低。
圖1是本發明的一種壓力空氣噴射真空泵的結構示意圖。
圖2是圖1壓力空氣噴射真空泵的另一個實施例的結構示意圖。
圖3是本發明的壓力空氣噴射真空泵中的壓力空氣噴管的結構示意圖。
具體實施例方式
參看圖1和圖2，本發明的一種壓力空氣噴射真空泵包括工作噴管、氣流 混合室2、縮管3、喉管4以及擴壓管5，氣流混合室2與縮管3連接，縮管3 與喉管4連接，喉管4與擴壓管5連接，氣流混合室2與縮管3、喉管4以及 擴壓管5形成相互串聯。
工作噴管為壓力空氣噴管1，壓力空氣噴管1的一端安置在氣流混合室2 內。氣流混合室2的外端管口與被抽氣體入口 6連接，氣流混合室2的里端管 口與縮管3連接。
參看圖3，壓力空氣噴管1裝有噴管管體11、噴嘴12、噴嘴固定壓塊13 和壓塊固定架14。噴管管體11的進口端通過連接法蘭7安裝在氣流混合室2 的端部，噴管管體11穿置于氣流混合室2的縱向內部。噴嘴12安裝在噴管管 體11的出口端。噴嘴固定壓塊13安裝在壓塊固定架14上，同時噴嘴固定壓 塊13壓置在噴嘴12上。壓塊固定架14與氣流混合室2相連接。
如圖3中所示，噴嘴12與噴嘴固定壓塊13的連接處設有噴嘴凸起121， 噴嘴固定壓塊13設有凹槽131，噴嘴12與噴嘴固定壓塊13通過噴嘴凸起121 和壓塊凹槽131相配合連接。
結合參看圖1，氣流混合室2的外端管口同氣流混合室的管身相垂直。
結合參看圖2,本發明的壓力空氣噴射真空泵顯示了另一個實施例，壓力 空氣噴管1的氣流混合室2向其外端管口延伸的延伸段為斜向設置。
本發明的壓力空氣噴射真空泵采用壓力空氣作為動力，其工作過程如下根據流體伯努利方程式，壓力空氣在工作噴管即壓力空氣噴管的作用下，
由高壓力(約0.04 1.0MPa)低流速(約15m/s)轉變成低壓力(絕壓約0.018 0.035MPa)高流速(約340m/s)，并從壓力空氣噴管高速噴出經過縮管進入喉 管即大拉瓦爾噴管，此時在高速空氣流束四周邊界形成壓力，絕壓約為0.015 0.030MPa，該絕壓低于被抽氣體壓力，使被抽氣體源源不斷地與高速空氣流束 邊緣進行質交換混合且速度降低(約200m/s);壓力空氣與被抽氣體的混合氣 體進入縮管，同時流速再次提高至約310m/s并進入喉管，此時混合氣體流速達 到最高，隨后混合氣體進入擴壓管，流速逐漸降低而壓力逐漸升高，此時絕壓 約為0.102MPa，流速約為20m/s，直至排出擴壓管，從而源源不斷地抽去真空 系統廢氣，以完成壓力空氣噴射真空泵工作。
當然，本技術領域內的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說 明本發明，而并非用作對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對 上述實施例的變換、變型都將落在本發明權利要求的范圍內。
權利要求
1. 一種壓力空氣噴射真空泵，它包括工作噴管、氣流混合室、縮管、喉管以及擴壓管，所述氣流混合室與縮管又與喉管再與擴壓管相互串聯，其特征在于，所述工作噴管為壓力空氣噴管，壓力空氣噴管的一端安置在氣流混合室內，氣流混合室的外端管口與被抽氣體入口連接，氣流混合室的里端管口與縮管連接。
2. 根據權利要求1所述的壓力空氣噴射真空泵，其特征在于，所述壓力 空氣噴管裝有噴管管體、噴嘴、噴嘴固定壓塊和壓塊固定架，噴管管體的進口 端通過連接法蘭安裝在氣流混合室的端部，噴管管體穿置于氣流混合室的縱向 內部，噴嘴安裝在噴管管體的出口端，噴嘴固定壓塊安裝在壓塊固定架上，同 時噴嘴固定壓塊壓置在噴嘴上，壓塊固定架與氣流混合室相連接。
3. 根據權利要求2所述的壓力空氣噴射真空泵，其特征在于，所述噴嘴 與噴嘴固定壓塊的連接處設有噴嘴凸起，噴嘴固定壓塊設有凹槽，噴嘴與噴嘴 固定壓塊通過噴嘴凸起和壓塊凹槽相配合連接。
4. 根據權利要求1所述的壓力空氣噴射真空泵，其特征在于，所述氣流 混合室的外端管口同氣流混合室的管身相垂直。
5. 根據權利要求1所述的壓力空氣噴射真空泵，其特征在于，所述氣流 混合室向其外端管口延伸的延伸段為斜向設置。
全文摘要
本發明涉及一種壓力空氣噴射真空泵，它包括工作噴管、氣流混合室、縮管、喉管以及擴壓管，氣流混合室與縮管又與喉管再與擴壓管相互串聯。工作噴管為壓力空氣噴管，壓力空氣噴管的一端安置在氣流混合室內，氣流混合室的外端管口與被抽氣體入口連接，氣流混合室的里端管口與縮管連接。本發明的壓力空氣噴射真空泵的最大特點是用價格低廉的壓力空氣作為動力，而不是采用傳統的蒸汽或水環泵作動力，設備構造和各部件的配置簡單、牢固，設備重量輕，占地面積小，設備運行可靠，沒有機械磨損，設備常年運行維護費用和投資均較低。
文檔編號F04F5/20GK101509508SQ20091004784
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月19日 優先權日2009年3月19日
發明者戴鴻寬 申請人:上海寶鋼工程技術有限公司