一种具有制冷系统的叶片结构技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有制冷系统的叶片结构，包括叶片和叶轮轴，所述叶片固定连接在叶轮轴上，叶片内部设置有冷凝腔和蒸发腔，所述冷凝腔设置在靠近叶轮轴的一端，蒸发腔设置在叶片内远离叶轮轴的一端，冷凝腔与蒸发腔通过节流孔相连通，叶轮轴内固定设置有压缩机，所述压缩机将叶轮轴分为高压蒸汽腔与低压蒸汽腔，所述低压蒸汽腔设置有低压蒸汽流道与蒸发腔相连通，所述高压蒸汽腔设置有高压蒸汽流道与冷凝腔相连通，所述低压蒸汽流道与蒸发腔间设置有制冷工质流道。本实用新型专利技术摆脱了部分叶片在工作时需要单独设置外置循环冷却系统的复杂结构，整体结构紧凑，占地面积小，适用于对工作环境温度要求高，工作环境恶劣的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种具有制冷系统的叶片结构
本技术涉及水环真空泵领域，具体涉及一种具有制冷系统的叶片结构。
技术介绍
水环真空泵是一种利用腔室变容积来实现吸气、压缩和排气过程，属于一种变容式真空泵。当叶轮顺时针旋转时，工作水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水在壳体内侧形成一个等厚度的封闭圆环。此时，叶轮与水环之间形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个“小腔”。如果以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时“小腔”的容积由小变大，腔室形成真空通过抽气口吸入气体；当叶轮继续旋转时，吸有气体的“小腔”的容积由大变小，腔室内气体不断被压缩升压，升压后的气体沿着排气口被排出泵外。在水环泵工作过程中，工作液温度不断升高影响水环泵抽吸能力，其直接影响到化工过程的热效率。为保证工作水温度一直在限制值一下，水环真空泵还需配置一套循环水冷却系统。尽管采用外循环冷却的方式一定程度上缓解了工作水温升带来的真空度问题。但事实情况是，在夏季时，外循环冷却水温度达到35℃以上，此时冷却效果极差；加上泵旋转的耗功以及抽吸不凝气带入的高温水蒸汽，导致水环泵内工作水甚至达至50℃以上，致使水环泵抽吸能力严重下降。当工作水温50℃时，极限真空度为12.4kPa。从水环泵的实际工作过程可以看出，尽管水环泵以其结构简单、抽吸能力强、成本低等优势广泛应用于化工、矿山、造纸、冶金等行业。但由于水环泵极限真空低，工作性能很大程度上依赖工作水温度。为提高水环泵的抽吸能力，不得不采取增设外置循环冷却水系统，辅助真空抽吸系统，甚至采取制冷机组提供冷却水的方式。这些不仅增加了真空系统的投资成本，且外置的循环冷却水系统占地面积大、布置困难，夏季工况下仍难以满足设计真空度等问题已然成为水环泵领域不得不解决的巨大挑战，且类似于水环泵叶片的其他设备，在工作过程中都需要进行降温的，需要设置的外循环冷却装置不仅占地较大，同时增加了额外使用成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种具有制冷系统的叶片结构，能够有效降低叶片周围工作环境的温度，从而提高设备的工作效率。为解决上述的技术问题，本技术采用以下技术方案：一种具有制冷系统的叶片结构，包括叶片和叶轮轴，所述叶片固定连接在叶轮轴上，叶片内部设置有冷凝腔和蒸发腔，所述冷凝腔设置在靠近叶轮轴的一端，蒸发腔设置在叶片内远离叶轮轴的一端，冷凝腔与蒸发腔通过节流孔相连通。进一步的，所述叶轮轴内固定设置有压缩机，所述压缩机将叶轮轴分为高压蒸汽腔与低压蒸汽腔，所述低压蒸汽腔与蒸发腔之间设置有制冷工质流道，所述制冷工质流道一端通过低压蒸汽流道与低压蒸汽腔相连通，所述制冷工质流道另一端与蒸发腔相连通，所述高压蒸汽腔通过高压蒸汽流道与冷凝腔相连通。。作为优选，所述节流孔设置为减缩渐扩形。作为优选，所述蒸发腔内壁设置有亲水性毛细多孔介质层。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果之一：1、本技术叶片内部设置有蒸发腔，能够在叶片运行的时候吸收叶片周围工作水在运行过程中产生的热量，有效降低叶片在工作过程中的环境温度，从而提高叶片及设备的工作效率。2、本技术通过叶轮轴和叶片设置的内部制冷系统，能够充分利用叶片结构实现对叶片周围工作水降温的目的，本技术整体结构紧凑，占地面积小，适用于对工作环境温度要求高，工作环境恶劣的场合。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术中叶轮和叶轮轴的正视图。图3为本技术中叶片的内部结构图。图中：1-叶轮轴、2-叶片、11-压缩机、12-低压蒸汽流道、13-高压蒸汽流道、21-冷凝腔、22-节流孔、23-蒸发腔、24-制冷工质流道、25-亲水性毛细多孔介质层。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1一种具有制冷系统的叶片结构，包括叶片2和叶轮轴1，所述叶片2固定连接在叶轮轴1上，叶片2内部设置有冷凝腔21和蒸发腔23，所述冷凝腔21设置在靠近叶轮轴1的一端，蒸发腔23设置在叶片内远离叶轮轴1的一端，冷凝腔21与蒸发腔23通过节流孔22相连通，根据叶片2的尺寸大小设置叶片内部冷凝腔21与蒸发腔23的尺寸，所述叶片2的材料可选用硬度较高热传导性能较好的材料制成，叶片2在进行运转时，通过填充在冷凝腔21和蒸发腔23内的冷却介质降低叶片2工作环境的温度，从而间接提高设备的工作效率。实施例2一种具有制冷系统的叶片结构，包括叶片2和叶轮轴1，所述叶片2固定连接在叶轮轴1上，叶片2内部设置有冷凝腔21和蒸发腔23，所述冷凝腔21设置在靠近叶轮轴1的一端，蒸发腔23设置在叶片内远离叶轮轴1的一端，冷凝腔21与蒸发腔23通过节流孔22相连通，根据叶片2的尺寸大小设置叶片内部冷凝腔21与蒸发腔23的尺寸，所述叶片2的材料可选用硬度较高热传导性能较好的材料制成，叶轮轴1内固定设置有压缩机11，所述压缩机11将叶轮轴1分为高压蒸汽腔与低压蒸汽腔，所述低压蒸汽腔与蒸发腔23之间设置有制冷工质流道24，所述制冷工质流道24一端通过低压蒸汽流道12与低压蒸汽腔相连通，所述制冷工质流道24另一端与蒸发腔23相连通，所述高压蒸汽腔通过高压蒸汽流道13与冷凝腔21相连通，设置在叶轮轴1内的压缩机11可以采用螺杆式制冷压缩机，螺杆式制冷压缩机体积小、重量轻，单机制冷量大，维护方便，运转平稳，在运行过程中对叶轮轴1和叶片2的影响较小，螺杆式制冷压缩机上连接有连接线与电源与控制器相连接，设置的螺杆式制冷压缩机将冷却介质从低压蒸汽流道12加压输送至高压蒸汽腔，冷却介质在叶片2和叶轮轴1内循环流动，冷却介质在蒸发腔23内吸热，能够有效降低叶片2端部周围环境的温度，提高设备的工作效率，同时避免了设备采用外循环设备带来的占地面积大，耗费成本高等技术问题。实施例3在实施例1-2的基础上，所述节流孔22设置为减缩渐扩形，能够有效减少冷却介质在节流孔22内的流动阻力。实施例4在实施例1-3的基础上，所述蒸发腔23内壁设置有亲水性毛细多孔介质层25，在蒸发腔23内壁上设置亲水性毛细多孔介质层25能够将制冷工质快速分配至内壁，提高换热面积，加强对工作水的冷凝效果。在本说明书中所谈到的实施例，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本技术的范围内。尽管这里参照本技术的多个解释性实施例对本技术进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有制冷系统的叶片结构，其特征在于：包括叶片(2)和叶轮轴(1)，所述叶片(2)固定连接在叶轮轴(1)上，叶片(2)内部设置有冷凝腔(21)和蒸发腔(23)，所述冷凝腔(21)设置在靠近叶轮轴(1)的一端，蒸发腔(23)设置在叶片内远离叶轮轴(1)的一端，冷凝腔(21)与蒸发腔(23)通过节流孔(22)相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有制冷系统的叶片结构，其特征在于：包括叶片(2)和叶轮轴(1)，所述叶片(2)固定连接在叶轮轴(1)上，叶片(2)内部设置有冷凝腔(21)和蒸发腔(23)，所述冷凝腔(21)设置在靠近叶轮轴(1)的一端，蒸发腔(23)设置在叶片内远离叶轮轴(1)的一端，冷凝腔(21)与蒸发腔(23)通过节流孔(22)相连通。


2.根据权利要求1所述的一种具有制冷系统的叶片结构，其特征在于：叶轮轴(1)内固定设置有压缩机(11)，所述压缩机(11)将叶轮轴(1)分为高压蒸汽腔与低压蒸汽腔，所述低...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄锋，
申请(专利权)人：湖北同方高科泵业有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42