一种扩散泵制造技术

一种扩散泵，包括泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统，所述蒸发系统悬空、绝热或隔热安装在泵体底部，蒸发系统采用即时加热或浮动即时加热的加热方式，对加热区内的泵油进行加热使其即时蒸发变成蒸气；喷射系统中蒸气导管的顶部是固定喷头或旋转喷头，在固定喷头的周边均匀布置的向斜下方喷射的一组喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成旋转的漩涡状的气流团；旋转喷头的周围有一系列喷嘴，喷嘴喷出蒸气时产生的反作用力能够使旋转喷头高速旋转；泵芯或蒸气导管上或安装有加热装置，能够提高泵芯和蒸气的温度，增加喷射蒸气的速率和动能，并能实现扩散泵的快速启动。

A diffusion pump

A diffusion pump includes a pump body, a pump oil, a pump core, an evaporation system, a cooling system, an injection system and a control system. The evaporation system is suspended, insulated or insulated at the bottom of the pump body. The evaporation system uses an instantaneous heating or floating instantaneous heating method to heat the pump oil in the heating area for instantaneous evaporation. The top of the steam duct in the ejection system is a fixed nozzle or a rotating nozzle. A group of nozzles and vapors are ejected from the nozzle to form a swirling air mass. A series of nozzles are formed around the rotating nozzle and the nozzle ejects vapor. Reaction force can make the rotating nozzle rotate at high speed. Pump core or steam conduit is equipped with heating device, which can increase the temperature of pump core and steam, increase the speed and kinetic energy of steam injection, and realize the rapid start-up of diffusion pump.

【技术实现步骤摘要】
一种扩散泵
本专利技术涉及真空泵领域，尤其是一种扩散泵。
技术介绍
真空扩散泵是目前获得高真空的最广泛、最主要的工具之一，扩散泵主要由泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统等部分组成，在前级真空泵所形成的低真空条件下，蒸发系统使泵油沸腾蒸发，生成的蒸气以极高速度通过喷射系统喷出，使泵内上部的气体分子扩散到蒸气中，通过冷却系统使油蒸气在泵下部被冷凝，释放出的气体分子，即被前级泵抽走，而冷凝后的泵油又返回到蒸发系统中重新被加热，如此循环工作达到抽气的目的。蒸发系统是扩散泵最重要的组成部分之一，现有的蒸发系统是利用电阻加热（电阻丝等）或电磁感应加热对全部泵油以及扩散泵的底部进行加热，其存在的不足之处是扩散泵的泵油及泵体加热量大、升温速度慢、加热不均匀，扩散泵启动时间长，热能散失多、加热炉的功率大，耗能高、效率低，泵油的底部温度高、易爆沸、易分解变质，蒸发系统与冷却系统不能完全分开（通过泵体连在一起）内耗大，电阻丝容易氧化烧断、更换电阻丝需要较长的停机时间，扩散泵停止工作后泵油长时间处在高温状态、容易氧化变质、降低了泵油的使用寿命，蒸发系统降温速度慢、需要冷却系统延长工作时间、增加了运行成本；此外，由于扩散泵在工作过程中，泵油的数量在不断减少、组成在不断变化，致使扩散泵的工作状况也不断发生变化，使真空度容易产生波动、产生返油现象；现有扩散泵的启动时间较长，大约需要20-80分钟，其启动慢的原因是加热量大、泵油升温速率慢和泵芯需要泵油来加热；现有扩散泵的喷嘴是固定不动的伞帽形扩散喷嘴，蒸气从喷嘴喷出后形成稳定的伞状气流，依靠扩散运动使被抽取的空气分子进入蒸气流中，其不足之处是蒸气与空气的接触面小、结合方式被动、抽取力小、抽真空效率低、极限真空低和返油率高等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种扩散泵，通过对泵油进行局部加热、使其即时产生蒸气，通过对泵芯加热、使其快速启动，通过采用旋转式喷头、使其抽力大和极限真空高，并将蒸发系统与冷却系统完全分开，同时可以利用浮动加热使加热区始终保持恒定不变，达到蒸发系统加热功率小、扩散泵启动时间短、能耗低、泵油降温快、工作状况稳定、使用寿命长等效果，从而提高扩散泵的抽气量和抽气速度、减少能量损耗、降低扩散泵的使用成本。本专利技术的主要技术方案如下：一种扩散泵，包括泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统，其特征在于：所述蒸发系统包括蒸发器、加热器和测温控温元件，蒸发器悬空、绝热或隔热安装在泵体内底部，蒸发器的外围有隔热保温材料或真空腔对其进行隔热保温，加热器安装在蒸发器底部的外侧、内侧或悬空安装在蒸发器内；喷射系统中蒸气导管的顶部是固定喷头或旋转喷头，固定喷头的喷嘴或是现有技术的伞帽形扩散喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成稳定的伞状气流，或是在固定喷头的周边均匀布置的向斜下方或后斜下方喷射的一组喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成立体气流团或旋转的漩涡状的气流团；旋转喷头的周围有一系列喷嘴，喷嘴喷出蒸气时产生的反作用力能够使旋转喷头高速旋转，使蒸气喷出后形成类似于龙卷风似的漩涡状的气流团。为了提高现有扩散泵的启动速度、抽气速率和极限真空度，本专利技术提供了一种简化的技术方案如下：一种快速启动的扩散泵，包括泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统，其特征在于：泵芯内部或泵芯上或泵芯周围设置有加热装置，加热装置的加热温度接近但低于蒸气的分解温度，优选低于1-10℃，加热装置与蒸发系统的加热器同时开关，加热装置能够提高泵芯和蒸气的温度，增加喷射蒸气的速率和动能，并能实现扩散泵的快速启动。为了提高现有扩散泵的启动速度、抽气速率和极限真空度，本专利技术还提供了一种简化的技术方案如下：一种快速启动旋转喷射的扩散泵，包括泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统，其特征在于：喷射系统中蒸气导管的顶部是旋转喷头，旋转喷头的周围有一系列喷嘴，喷嘴喷出蒸气时产生的反作用力能够使旋转喷头高速旋转，使蒸气喷出后形成类似于龙卷风似的漩涡状的气流团。其中：蒸发系统优选做成一个整体，蒸发器一般与泵体的形状相适应、呈圆盆或圆盘状，可以是平底或底部有环形槽，优选底部是凸凹环相间的形状；蒸发器的底部设置成凸环与凹环相间的形状，不仅有利于缩小加热区的容积、使加热速率更快、能耗更低，而且有利于将加热区分区、更好地与喷射系统相配合，还有利于泵油的分馏与净化，使轻馏分的泵油留存在最外侧的加热区，也有利于通过加热蒸发器来扩大泵油的蒸发面积、增加蒸气量；蒸发器内有泵油和加热器以及测温电偶等，蒸发器优选悬空安装在泵体内底部，优选采用隔热或绝热方式安装，即隔绝与泵体之间的热量传递、以减少或隔断所述蒸发系统与冷却系统之间的热传递，如减小两者的接触面积、采用绝热垫、隔热螺栓等；蒸发器的外围优选有隔热保温材料或真空腔对其进行隔热保温，防止其热量散失到空气中或传递给泵体（外壳），其真空腔的形成可以通过专用管道与前级泵连接在一起；蒸发器优选采用薄壁、尤其在上部，以减小热量的传导，冷却后的泵油优选沿整个内壁表面流入蒸发器中，以吸收内壁上的热量、阻止热量向外传导；通过绝热安装和隔热保温，使加热器产生的热量基本上都用于泵油的蒸发，达到节能、省时、高效的目的。蒸发系统可以由泵体的上部或底部隔热安装在泵体的内部，也可以与泵芯组装在一起后再安装在泵体的内部，还可以先安装在扩散泵的底座上、再安装泵芯、最后安装泵体；泵体是直腔或是凸腔，泵体是一体的、或分为上下两段，上下两段优选采用隔热的密封材料（有机材料）或绝热垫、隔热螺栓等进行连接和密封；蒸发系统的蒸发器中优选内有中间隔板，中间隔板固定或浮动安装在蒸发器内；中间隔板优选采用隔热板或绝热板，如采用双层不锈钢板等，利用双层不锈钢板中间在泵内自然形成的真空层进行隔热，以减少加热区与储油区之间的热传导，加热器只加热加热区的泵油而不加热储油区的泵油，使热能得到更有效的利用；大部分泵油储存在储油区，也避免了泵油长时间处于高温状态，延长了泵油的使用寿命；中间隔板可以是平底的圆盘状，优选底部是凸凹环相间的圆盘状；中间隔板的底部设置成凸环与凹环相间的形状，不仅有利于缩小加热区的容积、使加热速率更快、能耗更低，而且有利于将加热区分区、更好地与喷射系统相配合，还有利于泵油的分馏与净化，使轻馏分的泵油留存在最外侧的加热区，也有利于通过加热中间隔板扩大泵油的蒸发面积、增加蒸气量；加热器可以安装在蒸发器底部的外侧、内侧或悬空安装在蒸发器内，加热器还可以固定在中间隔板上或固定在泵芯的下端，加热器优选安装在加热区的泵油中、更优选安装在泵油的上表面处，以提高热效率和加热速率、降低加热器的加热功率和表面温度；加热器优选安装在蒸发器或中间隔板底部的凹环内，加热器可以与凹环的内壁固定在一起，通过加热凹环来加热泵油，可以进一步增加泵油的蒸发面积、提高蒸汽量；优选一个凹环内有一个环形加热器，对应一个喷射加热区，环形加热器可以有一个至数个环，加热环优选位于泵油中和泵油的上方；加热器可以与中间隔板固定在一起，还可以通过调整中间隔板中间空腔的大小、或采用配重或弹簧等手段，使其漂浮在泵油中；在正常情况下，储油区的大小可以改变、但加热区始终保持不变，因而加热器距离油面的位置也始终保持不变，从而保证扩散泵的工作状况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扩散泵，包括泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统，其特征在于：所述蒸发系统包括蒸发器、加热器和测温控温元件，蒸发器悬空、绝热或隔热安装在泵体内底部，蒸发器的外围有隔热保温材料或真空腔对其进行隔热保温，加热器安装在蒸发器底部的外侧、内侧或悬空安装在蒸发器内；喷射系统中蒸气导管的顶部是固定喷头或旋转喷头，固定喷头的喷嘴或是现有技术的伞帽形扩散喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成稳定的伞状气流，或是在固定喷头的周边均匀布置的向斜下方或后斜下方喷射的一组喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成立体气流团或旋转的漩涡状的气流团；旋转喷头的周围有一系列喷嘴，喷嘴喷出蒸气时产生的反作用力能够使旋转喷头高速旋转，使蒸气喷出后形成类似于龙卷风似的漩涡状的气流团。

【技术特征摘要】
1.一种扩散泵，包括泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统，其特征在于：所述蒸发系统包括蒸发器、加热器和测温控温元件，蒸发器悬空、绝热或隔热安装在泵体内底部，蒸发器的外围有隔热保温材料或真空腔对其进行隔热保温，加热器安装在蒸发器底部的外侧、内侧或悬空安装在蒸发器内；喷射系统中蒸气导管的顶部是固定喷头或旋转喷头，固定喷头的喷嘴或是现有技术的伞帽形扩散喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成稳定的伞状气流，或是在固定喷头的周边均匀布置的向斜下方或后斜下方喷射的一组喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成立体气流团或旋转的漩涡状的气流团；旋转喷头的周围有一系列喷嘴，喷嘴喷出蒸气时产生的反作用力能够使旋转喷头高速旋转，使蒸气喷出后形成类似于龙卷风似的漩涡状的气流团。2.根据权利要求1所述的扩散泵，其特征在于蒸发系统采用即时加热或浮动即时加热的加热方式，加热器设置在泵油内，对泵油进行加热使其即时蒸发变成蒸气。3.根据权利要求1所述的扩散泵，其特征在于所述蒸发器具有加热区和储油区，两者通过中间隔板分开并通过隔板上的油孔相连通，中间隔板固定安装或漂浮在泵油中，中间隔板采用隔热板或绝热板，以减少加热区与储油区之间的热传导。4.根据权利要求1或3所述的扩散泵，其特征在于所述蒸发器或中间隔板的底部设...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴长虹，
申请(专利权)人：戴长虹，
类型：发明
国别省市：山东,37