專利名稱：抽真空循環水冷卻工藝系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業用循環冷卻技術，特別是涉及真空泵低溫用水的冷卻技術， 具體地說是抽真空循環水冷卻工藝系統。
背景技術：
隨著工業的發展，真空泵的應用已越來越廣泛，涉及機械、石油、化工、制藥、食品、 陶瓷、印染、冶金、環保及電子等各行各業。真空泵正常工作時對水的溫度具有一定的要求， 通常情況下，真空泵會隨著冷卻水溫的增高其抽真空效率就會降低，抽氣速率減小，不利于 真空的形成，消耗的能耗較大。特別是在夏季，由于環境溫度較高真空泵所用循環水的水 溫也較高，從而大大影響產品抽真空效率，影響產品的出廠時間。如中國專利，專利號ZL 200920056461. 5公開了一種真空泵的冷卻裝置，包括安裝于真空泵殼體上的冷卻水箱，其 冷卻水箱的進水口通過進水管連通風冷冷卻器，冷卻水箱的出水口通過出水管與風冷冷卻 器連通，冷卻水箱和風冷冷卻器通過進水管、出水管形成閉合的冷卻回路，其冷卻方式是通 過風扇的轉動，加速氣體的流動實現與安裝在冷卻水箱外部的冷卻器進行冷熱交換，保證 真空泵的工作環境溫度。再如中國專利，專利號ZL200620052506. 8公開了一種水循環式真 空泵的冷卻裝置，包括制冷器，溫度控制調節器，制冷器的進出水管路分別與水環真空泵工 作水出水口與進水口相通，溫度控制調節器與制冷器的驅動裝置連接，并與設置在真空泵 工作水回路上的溫度檢測器連接，該循環水冷卻系統的制冷器與真空泵和水_水熱交換器 在同一閉合回路上，并且其水-水熱交換器配裝在真空泵與制冷器之間的管道中，通過制 冷器制冷向真空泵提供循環冷卻水，這種方式具有較好的冷卻方式，能大大的提高真空泵 的工作效率，但是其制冷的速率相對較低，也不能實現真空泵的高效工作并且其結構復雜， 成本相對較高。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，提供一種具有結構簡單， 設計合理，制冷效果好，水溫恒定的抽真空循環水冷卻工藝系統。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為抽真空循環水冷卻工藝系統，包 括真空泵，還依次包括液態氮貯罐、低溫泵、循環水箱和設置在循環水箱中的翅片管換熱 器；上述的液態氮貯罐能用于貯存和提供作為冷卻介質的超低溫液態氮；上述的低溫泵通過管路連接能將液態氮貯罐中的液態氮輸送至翅片管換熱器；上述的翅片管換熱器能利用進入其管內的低溫液態氮氣化與循環水箱中的水進 行冷熱交換，將高溫水轉變為適于真空泵工作的低溫工作水，并將熱交換后的氮氣輸送至 氣罐貯存；上述的循環水箱上部與真空泵的出水管相連接，下部與真空泵的進水管相連接， 循環水箱能通過熱冷水的不斷循環為真空泵提供冷卻低溫工作水；
上述的真空泵能通過進水管從循環水箱的下部吸取冷卻低溫工作水，同時通過出 水管向循環水箱中排出因做功升溫而形成的高溫水，實現低溫高效工作；上述的液態氮貯罐、低溫泵和翅片管換熱器通過管路構成液態氮冷卻支路，所述 循環水箱和真空泵通過管路構成高低溫工作水循環回路。所采取的技術措施還包括上述的翅片管換熱器至少由一排且每排至少由兩根等距離間隔并縱向排列的不 銹鋼管構成，所述每根相鄰的不銹鋼管通過U形接頭相聯通。上述的不銹鋼管的外表面套裝有呈輻射狀均勻分布的能增加熱交換面的鋁合金 星形翅片管。上述的不銹鋼管的外表面焊接有呈輻射狀均勻分布的能增加熱交換面的鋁合金 星形翅片管。與現有技術相比，本發明的抽真空循環水冷卻工藝系統，采用超低溫液態氮為冷 卻劑，冷熱交換器安裝在循環水箱中，能通過不銹鋼制作的冷熱交換管進行快速制冷，保證 真空泵的低溫工作用水，循環供水能避免水資源浪費，液氮氣化后的氮氣能收集利用做壓 力試驗，本發明的抽真空循環水冷卻工藝系統，具有技術先進，設計合理，制冷效果好等優
點o


圖1是本發明實施例的工作原理流程示意圖；圖2是圖1中翅片管換熱器的不銹鋼管結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述。圖1至圖2為本發明結構示意圖。其中的附圖標記為液態氮貯罐1、低溫泵2、翅片管換熱器3、不銹鋼管31、鋁合金 星形翅片管31a、U形接頭32、循環水箱4、真空泵5。如圖1至圖2所示，本發明的抽真空循環水冷卻工藝系統，包括真空泵5，還依次包 括液態氮貯罐1、低溫泵2、循環水箱4和設置在循環水箱4中的翅片管換熱器3 ；液態氮貯 罐1能用于貯存和提供作為冷卻介質的超低溫液態氮；低溫泵2通過管路連接能將液態氮 貯罐1中的液態氮輸送至翅片管換熱器3 ；翅片管換熱器3利用進入其管內的低溫液態氮 氣化與循環水箱4中的水進行冷熱交換，將高溫水轉變為適于真空泵5工作的低溫工作水， 并將熱交換后的氮氣輸送至氣罐貯存；循環水箱4上部與真空泵5的出水管相連接，下部與 真空泵5的進水管相連接，循環水箱4能通過熱冷水的不斷循環為真空泵5提供冷卻低溫 工作水；真空泵5能通過進水管從循環水箱4的下部吸取冷卻低溫工作水，同時通過出水管 向循環水箱4中排出因做功升溫而形成的高溫水，實現低溫高效工作。其液態氮貯罐1、低 溫泵2和翅片管換熱器3通過管路構成液態氮冷卻支路，循環水箱4和真空泵5通過管路 構成高低溫工作水循環回路。如圖2所示，翅片管換熱器3至少由一排且每排至少由兩根等距離間隔并縱向排 列的不銹鋼管31構成，每根相鄰的不銹鋼管31通過U形接頭32相聯通。不銹鋼管31的外表面套裝有呈輻射狀均勻分布的能增加熱交換面的鋁合金星形翅片管31a或不銹鋼管31的外表面焊接有呈輻射狀均勻分布的能增加熱交換面的鋁合金星形翅片管31a，采用不 銹鋼管制作具有良好的熱傳導性，能使循環水箱4中的高溫水快速均勻地轉化為低溫工作 水。真空泵5工作的低溫工作水的溫度應低于攝氏15度。高于15度真空泵抽真空效率 就會降低，抽氣速率減小，不利于真空的形成，消耗的能耗也大，超低溫液態氮的溫度為攝 氏-196度以下。本發明的抽真空循環水冷卻工藝系統中，液態氮貯罐1、低溫泵2和翅片管 換熱器3通過管路構成液態氮冷卻支路，循環水箱4和真空泵5通過管路構成高低溫工作 水循環回路，具有冷卻效果好的特點，水箱中的水蒸發損耗大時可以加水，采用熱冷水循環 能節約水資源，液氮轉化為氮氣后也能收集利用，不會浪費。本發明的抽真空循環水冷卻工藝系統是這樣工作的，當真空泵5開啟工作時，真 空泵5從循環水箱4中吸取溫度較低的低溫工作水同時真空泵5工作時產生的高溫水通過 管路排入冷卻循環水箱4中；低溫泵2通過依次連接的管路把貯存在液態氮貯罐1中的液 態氮輸送至翅片管換熱器3，液氮進入置于水箱內的翅片管換熱器3汽化進行冷、熱交換， 高溫水轉變成低溫水，實現冷熱水循環。冷卻后的水重新進入真空泵工作系統。本發明的最佳實施例已闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型都不 會脫離本發明的范圍。
權利要求
抽真空循環水冷卻工藝系統，包括真空泵(5)，其特征是還依次包括液態氮貯罐(1)、低溫泵(2)、循環水箱(4)和設置在循環水箱(4)中的翅片管換熱器(3)；所述的液態氮貯罐(1)能用于貯存和提供作為冷卻介質的超低溫液態氮；所述的低溫泵(2)通過管路連接能將液態氮貯罐(1)中的液態氮輸送至翅片管換熱器(3)；所述的翅片管換熱器(3)能利用進入其管內的低溫液態氮氣化與循環水箱(4)中的水進行冷熱交換，將高溫水轉變為適于真空泵(5)工作的低溫工作水，并將熱交換后的氮氣輸送至氣罐貯存；所述的循環水箱(4)上部與真空泵(5)的出水管相連接，下部與真空泵(5)的進水管相連接，所述循環水箱(4)能通過熱冷水的不斷循環為真空泵(5)提供冷卻低溫工作水；所述的真空泵(5)能通過進水管從循環水箱(4)的下部吸取冷卻低溫工作水，同時通過出水管向循環水箱(4)中排出因做功升溫而形成的高溫水，實現低溫高效工作；所述的液態氮貯罐(1)、低溫泵(2)和翅片管換熱器(3)通過管路構成液態氮冷卻支路，所述循環水箱(4)和真空泵(5)通過管路構成高低溫工作水循環回路。
2.根據權利要求1所述的抽真空循環水冷卻工藝系統，其特征是所述的翅片管換熱 器(3)至少由一排且每排至少由兩根等距離間隔并縱向排列的不銹鋼管(31)構成，所述每 根相鄰的不銹鋼管(31)通過U形接頭(32)相聯通。
3.根據權利要求1或2所述的抽真空循環水冷卻工藝系統，其特征是所述的不銹鋼 管(31)的外表面套裝有呈輻射狀均勻分布的能增加熱交換面的鋁合金星形翅片管(31a)。
4.根據權利要求1或2所述的抽真空循環水冷卻工藝系統，其特征是所述的不銹鋼 管(31)的外表面焊接有呈輻射狀均勻分布的能增加熱交換面的鋁合金星形翅片管(31a)。
全文摘要
本發明涉及抽真空循環水冷卻工藝系統，包括真空泵，還依次包括液態氮貯罐、低溫泵、循環水箱和設置在循環水箱中的翅片管換熱器；液態氮貯罐、低溫泵和翅片管換熱器通過管路構成液態氮冷卻支路，所述循環水箱和真空泵通過管路構成高低溫工作水循環回路。采用液態氮冷卻工藝，使循環水箱中的水能恒定在攝氏15度以下并保證真空泵冷卻低溫工作水的循環利用，具有工藝先進，冷卻效果好，環保等優點。
文檔編號F28D1/04GK101871714SQ201010209020
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者俞正洪, 王勇毅, 胡嘯, 聞慶, 陳儉峰 申請人:寧波明欣化工機械有限責任公司