一种水环式真空喷射泵的制作方法

本发明涉及一种真空泵，尤其涉及一种水环式真空喷射泵。

背景技术：

司盘作为一种失水山梨醇脂肪酸酯，因其可用作乳化剂、增稠剂和分散剂，近年来需求量越来越大，使得司盘的制作工艺也受到越来越多的关注。制作司盘通常是将计量好的液体山梨醇和脂肪酸投入到反应釜中，并对反应釜进行加热，同时开启水环式真空泵将反应釜抽成真空；当在真空条件下加热到一定温度时，液体山梨醇将会在反应釜内发生失水、酯化等系列反应，最后便可获得司盘成品。由于司盘需要在真空中脱水酯化，因此为确保反应釜达到需求的真空度，水环式真空泵的选择显得越来越重要。

目前，常用的水环式真空泵包括泵体、叶轮、水箱、泵体进气管道。所述叶轮设置在所述泵体内。所述泵体的进气口通过泵体进气管道与待抽真空反应釜相通。所述泵体的进水口通过第一管路与所述水箱的出水口相接，所述排水口通过第二管路与所述水箱相通，使从泵体内排出的水流向水箱，再从水箱流回泵体内，循环利用水资源。启动真空泵前，先向泵体内注入一定量的水，使叶轮部分的叶片浸在水中；当叶轮转动时，叶轮上的叶片旋转，将带动水运动并形成旋转水环，水环的内表面与叶轮轮毂表面、叶片形成工作小腔；由于叶轮在前半转时，工作小腔容积由小变大形成真空，进而使得待抽真空反应釜的气体吸入泵体内；叶轮在后半转时，工作小腔容积由大变小，进而使得泵体内的气体被压缩，并从泵体的出气口排出。

在水环式真空泵工作时，是靠泵体的水形成水密封环的，但是，在真空泵长时间工作时，由于摩擦做工，水的温度将上升，而当叶轮入口处压力低到一定程度时，泵体内的水便会汽化并产生气泡；当叶轮入口处压力继续下降至水的饱和蒸汽压时，水环将处于沸腾状态，泵的抽气量将降为零；使得该泵能达到的极限真空度较低，难以达到需求的较高的真空度。并且产生的气泡将随着叶轮从低压区进入高压区，在高压区气泡会急剧收缩、凝结，其周围的水将以极高的速度冲向原气泡所占空间，并产生高强度的冲击波，冲击叶轮和泵体，发生噪音引起震动，造成噪音，影响工作环境。进一步地，叶轮和泵体长期受到冲击力也容易出现斑痕和裂纹，发生汽蚀现象。

技术实现要素：

本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种抽吸真空度高、有效避免发生汽蚀且不影响泵体性能的水环式真空喷射泵。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种水环式真空喷射泵，包括泵体和叶轮，所述叶 轮设置在所述泵体内；还包括真空泵进气管道、进气阀、压力表、喷射器、热交换器、水箱和单向阀；所述真空泵进气管道和喷射器的一端分别与待抽真空反应釜连接，另一端与所述泵体的进气口连接；所述进气阀设置在所述真空泵进气管道内；所述压力表设置在待抽真空反应釜内；所述水箱通过所述单向阀与该泵体的进水口相接；所述泵体的排水口通过该热交换器与所述水箱相接。

相比于现有技术，本发明通过设置热交换器，对泵体内排出的水进行冷却降温，再通过喷嘴增大进入泵体的气体压力值，从根源上防止汽蚀的发生，从而有效提高待抽真空反应釜的真空度。

进一步地，所述热交换器包括热交换腔体和热交换管道；所述热交换管道贯穿热交换腔体并浸没于热交换腔体内的液体中；所述热交换管道包括进水集管、出水集管和多根热交换管；所述多根热交换管的一端分别与所述进水集管竖直连接，另一端分别与所述出水集管竖直连接；所述进水集管与所述泵体的排水口相接，所述出水集管与所述水箱相接。

进一步地，所述热交换器包括热交换腔体和热交换管道；所述热交换管道贯穿热交换腔体并浸没于热交换腔体内的液体中；所述热交换管道包括进水集管、出水集管和多根热交换管；所述多根热交换管的一端分别与所述进水集管竖直连接，另一端分别与所述出水集管竖直连接；所述进水集管与所述泵体的排水口相接，所述出水集管与所述水箱相接。所述热交换器包括热交换腔体和热交换管道；所述热交换管道贯穿热交换腔体并浸没于热交换腔体内的液体中；所述热交换管道包括进水集管、出水集管和多根热交换管；所述多根热交换管的一端分别与所述进水集管竖直连接，另一端分别与所述出水集管竖直连接；所述进水集管与所述泵体的排水口相接，所述出水集管与所述水箱相接。

进一步地，所述喷射器包括进气管、大气控制阀和喷嘴；所述进气管一端与待抽真空反应釜连接，另一端与所述喷嘴连接；所述大气控制阀设置在进气管的侧面；所述喷嘴与所述泵体的进水口相接；所述喷嘴具有中间窄前后两端宽的喷射管道。

进一步地，还包括水位传感器和控制器，所述水位传感器设置在所述泵体内，并将检测的水位信号传送到所述控制器，所述控制器根据水位控制器传送的信号控制所述单向阀的开闭。

进一步地，还包括一消音器，所述消音器设置在所述泵体内。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明水环式真空喷射泵10的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其是本发明水环式真空喷射泵10的结构示意图。该水环式真空喷射泵10包括泵体11、叶轮(图中未示)、真空泵进气管道12、进气阀13、压力表(图中未示)、喷射器14、热交换器15、水箱16和单向阀(图中未示)。

所述叶轮设置在所述泵体11内。所述泵体11上设有进气口111和出气口112。所述真空泵进气管道12和喷射器14的一端分别与待抽真空反应釜连接，另一端与所述泵体11的进气口111连接。所述泵体11的所述进气阀13设置在所述真空泵进气管道12内。所述压力表设置在待抽真空反应釜内。所述水箱16通过所述单向阀与该泵体11的进水口112相接，使水箱16内的水定向流入泵体11内。所述泵体11的排水口113通过该热交换器15与所述水箱16相接。

所述热交换器15包括热交换腔体151和热交换管道152，所述热交换管道152贯穿热交换腔体151并浸没于热交换腔体151内的液体中。所述热交换管道152包括进水集管1521、出水集管1522和多根热交换管1523。所述多根热交换管1523的一端分别与所述进水集管1521竖直连接，另一端分别与所述出水集管1522竖直连接。所述进水集管1521与所述泵体11的排水口113相接，所述出水集管1522与所述水箱16相接，使得从泵体11排出的水从进水集管1521聚集后，再分流进入多根热交换管1523；设置多根热交换管1523，可增大冷却面积，使得热交换管1523内的水得以快速降温冷却，并从出水集管1522流入到所述水箱16。

本实施例中，所述进水集管1521包括一根主进水管和至少两根与主进水管相通且与主进水管在同一水平面的进水分流管，所述多根热交换管与所述主进水管和进水分流管竖直连接。相对应的，所述出水集管包括一根主出水管和至少两根与主出水管相通且与主出水管在同一水平面的出水集合管，所述多根热交换管与所述主出水管和出水集合管竖直连接。泵体11的水从进水集管的主进水管流入，在水平方向分流到各个进水分流管，在竖直方向，主进水管和进水分流管内的水又分流到各个热交换管进行降温冷却；冷却降温后的水经沿着热交换管流到所述出水集合管和主出水管，出水集合管再将水集合流向主出水管，由此冷却降温后的水从主出水管流出。

所述喷射器14包括进气管141、大气控制阀142和喷嘴143；所述进气管141一端与待抽真空反应釜连接，另一端与所述喷嘴143连接；所述大气控制阀142设置在进气管141的侧面；所述喷嘴143与所述泵体11的进水口112相接。所述喷嘴143具有中间窄前后两端宽的喷射管道。待抽真空反应釜内的气体从前端流入经喷嘴143的中间管道后，速度增加，压力增大，喷射进入喷嘴143后端管道；同时使得喷嘴143前端管道压力得以低于待抽真空反应釜的压力值，外界气压经大气控制阀142和进气管141，流经喷嘴143，且在喷嘴143后端 管道与从待抽真空反应釜抽出的空气相互混合，并交换动量，提升压力，使得进入泵体11内的压力不至于太低，有效避免产生汽蚀。

泵体11停止工作时，为防止水箱16内的水不断涌向泵体11，确保泵体11内的水在设定的水位上，本实施例中，还包括水位传感器和控制器(图中未示)。所述水位传感器设置在所述泵体11内，并将检测的水位信号传送到所述控制器，所述控制器根据水位控制器传送的信号控制所述单向阀的开闭。同时，所述压力表与所述控制器连接并将获取的泵体压力信号传送到所述控制器；所述进气阀和大气控制阀分别与所述控制器连接，所述控制器根据压力表传送的泵体压力信号控制进气阀和大气控制阀的开闭。

为更好的消除水环式真空喷射泵工作时产生的噪音，还包括一消音器，所述消音器设置在所述泵体11内。

使用时，水箱16向泵体11内通水，当水位传感器检测到所述泵体11内的水位达到设定值时，所述控制器根据水位传感器传送给的信号关闭该单向阀，使泵体11内存储设定的量的水。启动泵体11，叶轮转动，泵体11内的水因摩擦做工而温度上升，并且不断地从排水口113排入到进水集管1521，再从进水集管1521内分流，从多根热交换管153内流动并降温冷却后进入水箱16；进入水箱16内的水经单向阀从进水口112回流到泵体11内，循环利用。同时，叶轮转动时，待抽真空反应釜与所述泵体11之间形成压力差，待抽真空反应釜的空气沿着真空泵进气管141道12和喷射器14进入泵体11内，当所述压力表测量到待抽真空反应釜内的压力达到设定的压力时，关闭进气阀13，打开大气控制阀142；待抽真空反应釜的空气将只沿着喷射器14进入泵体11内，待抽真空反应釜经喷射器14后，转换成具有较高压力的气体进入泵体11内。

相比于现有技术，本发明通过设置热交换器，对泵体内排出的水进行冷却降温，再通过喷嘴增大进入泵体的气体压力值，从根源上防止汽蚀的发生，从而有效提高待抽真空反应釜的真空度。进一步地，通过设置多根热交换管，可增大冷却面积，提高冷却效率。并且通过设置控制器控制单向阀的开度，无需打开泵体，即可确保泵体内的水在设定的水位上，确保泵体处于最佳的工作状态。

本发明并不局限与上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。