CN114658698B - 一种组合式液体引射抽真空系统及抽真空方法 - Google Patents

Abstract

本发明的技术方案公开了一种组合式液体引射抽真空系统，包括一级液体引射抽真空设备、二级液体引射抽真空设备、电磁阀和泄压阀；所述一级液体引射抽真空设备包括引射器、集气筒、出液管、引射泵和缓流器；所述二级液体引射抽真空设备包括气筒、集液筒、引射器、引射泵和止回阀；一级液体引射抽真空设备中的排气管和二级液体引射抽真空设备的气筒连接，气筒和一级液体引射抽真空设备中的排气管之间设置电磁阀；一级液体引射抽真空设备的引射器和需要抽真空的设备之间设置泄压阀；实现对需要抽真空设备的抽真空、保持真空和泄负压过程，占用空间小，抽真空效率高。

Description

一种组合式液体引射抽真空系统及抽真空方法

技术领域

本发明属于抽真空设备技术领域，具体涉及到一种组合式液体引射抽真空系统及抽真空方法。

背景技术

液体引射抽真空设备在工业上已经进行广泛的应用，通常是利用引射器通过一股高速高能流的液体引射低速低能流的气体，从而将需要抽真空装置内的气体抽出，形成真空状态。现有的液体引射抽真空设备工作时，需要抽真空的设备的水溶液会吸收热量蒸发形成水蒸气，水蒸气会和其它气体一同被液体引射抽真空设备抽出，从而使得需要抽真空的设备中的液体的热量损失，而由于泵在运行过程中发热，液体引射抽真空设备中液体的温度升高，影响液体引射抽真空设备的运行，从而不能持续抽真空。此外，液体引射抽真空设备中使用止回阀，防止液体引射抽真空设备中引射器引射出的气体与液体的混合物速度较快时，有部分空气跟随着液体重新进入引射器，从而影响减少对抽真空装置内气体的抽出，但是对止回阀的密封性要求高，容易因为止回阀的密封性问题而破坏真空度。

为了提高抽真空的效率，通常采用多级液体引射抽真空设备联用的方式。专利CN101725579A公开了一种多级液体射流抽真空设备，包括至少两个射水抽气机，每个射水抽气机通过管道串联连接形成多级射水抽气机结构，在第一级的射水抽气器的进气管上设置有并联管，并联管的另一端可以与其余任一个射水抽气器的进气管连接，抽气效率高，但是仍然存在被抽真空设备的热量损失问题，且耗能较大，成本较高。

发明内容

为了解决现有的技术问题，本发明提供了一种组合式液体引射抽真空系统及抽真空方法，通过一级液体引射抽真空设备、二级液体引射抽真空设备、电磁阀和泄压阀的相互配合，实现对需要抽真空设备的抽真空、保持真空和泄负压过程，占用空间小，抽真空效率高。

本发明的技术方案是：一种组合式液体引射抽真空系统，包括一级液体引射抽真空设备、二级液体引射抽真空设备、电磁阀和泄压阀；所述一级液体引射抽真空设备包括引射器、集气筒、出液管、引射泵和缓流器；所述引射器安装在集气筒上端，集气筒下部储存液体；引射器包括引射出口、引射液体入口和引射气体入口，引射出口连接导液管，导液管向下延伸至集气筒内液面下侧，引射液体入口和引射泵连接，引射泵和需要抽真空的设备中液体储存的位置连接，引射气体入口和需要抽真空的设备中气体储存的位置连接；缓流器设置在集气筒内部，导液管下端插入缓流器中；集气筒的侧壁上部设置排气管，出液管一端和集气筒的底部连接，另一端和需要抽真空的设备中液体储存的位置连接；

所述二级液体引射抽真空设备包括气筒、集液筒、引射器、引射泵和止回阀；所述气筒连接在集液筒的顶端，引射器设置在集液筒的侧面；引射出口插入集液筒内部，引射液体入口和引射泵连接，引射气体入口和气筒连接，且气筒和引射气体入口之间设置止回阀；引射泵和集液筒的底部连接，集液筒下部储存液体，集液筒的侧壁上部设置排气管；

一级液体引射抽真空设备中的排气管和二级液体引射抽真空设备的气筒连接，气筒和一级液体引射抽真空设备中的排气管之间设置电磁阀；一级液体引射抽真空设备的引射气体入口和需要抽真空的设备之间设置泄压阀。

进一步地，所述缓流器为上端开口的容器，缓流器的下端和集气筒的底端连接。

进一步地，所述缓流器为两个圆筒状结构连接在一起，上侧的圆筒状结构的直径比下侧的圆筒状结构的直径大，导液管的下端设置在上侧的圆筒状结构中。

进一步地，所述集气筒的侧壁上安装液位计，液位计用于检测集气筒内液体的液面高度。

进一步地，所述二级液体引射抽真空设备中引射出口连接在集液筒的中上部，引射出口插入集液筒后向集液筒底部方向开口。

进一步地，所述二级液体引射抽真空设备中引射气体入口和气筒之间通过气管连接，气管上安装法兰，止回阀通过法兰安装在气管上。

进一步地，所述气筒的上部设置出口气管和入口气管，出口气管和止回阀通过法兰连接，入口气管和一级液体引射抽真空设备的排气管连接；入口气管设置在出口气管的对侧，入口气管设置在出口气管的上侧。

本发明的一种组合式液体引射抽真空系统的抽真空方法，具体步骤如下：

S1、首次抽真空时，将二级液体引射抽真空设备开启，二级液体引射抽真空设备的引射泵上电运行，将集液筒内的液体泵入引射器的引射液体入口，液体通过引射器引射至引射出口，在引射气体入口处形成负压，一级液体引射抽真空设备的集气筒内的气体被抽至气筒中，气筒中的气体依次被引射至气管、引射气体入口和引射出口，气体和引射器内引射的液体混合，进入集液筒内，气体通过集液筒的排气管排放至大气中，将一级液体引射抽真空设备的集气筒和二级液体引射抽真空设备的气筒内的气体抽出；

S2、集气筒内气体被抽出后，气压变低，液面上升，当液位计检测到集气筒内液面上升至预设的高液位时，一级液体引射抽真空设备开启，引射泵将需要抽真空的设备中的液体泵入引射液体入口，液体被引射器引射至引射出口，在引射气体入口处形成负压，需要抽真空的设备中的气体被抽至引射气体入口，气体和引射器内引射的液体混合后，从引射出口引射至导液管，再进入缓流器，引射出的液体与集气筒内液体混合，使得集气筒内液面上升，引射出的气体向上移动至集气筒的液面上侧，将需要抽真空的设备中的气体抽至集气筒中，重复步骤S1，将集气筒中的气体排放至大气中；

S3、当需要抽真空的设备的真空度达到要求时，关闭电磁阀，将二级液体引射抽真空设备的引射泵关闭，在止回阀的作用下，气筒内保持负压状态，一级液体引射抽真空设备持续运行，完成首次抽真空过程；

S4、一级液体引射抽真空装置持续将需要抽真空的设备中的气体抽至集气筒中，集气筒内压力上升，从而使得集气筒内液体的液面下降，当液位计检测到液面下降至预设的低液位时，二级液体引射抽真空设备的引射泵开启，电磁阀开启，重复步骤S1，将集气筒内气体抽出排放至大气中；集气筒内气体被抽出后，集气筒内气压变低，液面上升，当集气筒内液面上升到预设的高液位时，关闭电磁阀，二级液体引射抽真空设备的引射泵关闭，完成保持真空度过程；

S5、当需要抽真空的设备停止工作后，将电磁阀关闭，再将泄压阀打开，完成泄负压的过程。

采用上述技术方案，本发明实现的有益效果如下：

(1)本发明通过一级液体引射抽真空设备、二级液体引射抽真空设备、电磁阀和泄压阀的相互配合，实现对需要抽真空设备的抽真空、保持真空和泄负压过程，一级液体引射抽真空设备和二级液体引射抽真空设备为立式设计，占用空间小，抽真空效率高。

(2)一级液体引射抽真空设备中导液管延伸至集气筒内液面下侧，且导液管伸入缓流器中，实现在没有止回阀的情况下，通过集气筒内液面对引射出的气体和液体进行阻挡，防止引射出的气体再次回到需要抽真空的设备中，成本低，故障率低，维修简单；且可以将需要抽真空的设备在抽真空过程中产生的水蒸气进行吸收，防止抽真空的设备中液体的热量被抽出排至大气中。

(3)当需要抽真空的设备的真空度达到要求时，可以关闭二级液体引射抽真空设备的引射泵，只保留一级液体引射抽真空设备运行，保持需要抽真空的设备真空度；通过检测集气筒内液面的高度变化，控制二级液体引射抽真空设备的引射泵的开启或关闭，从而保持需要抽真空的设备的真空度；且二级液体引射抽真空设备不需要持续运行，不需要使用换热器对集液筒内液体进行换热，保持真空的效果好，耗能低，成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为一级液体引射抽真空设备的剖视图；

图4为二级液体引射抽真空设备的剖视图。

图中，引射器1、集气筒2、出液管3、引射泵4、缓流器5、引射出口6、引射液体入口7、引射气体入口8、导液管9、排气管10、气筒11、集液筒12、止回阀13、气管14、出口气管15、入口气管16、液位计17、电磁阀18、泄压阀19。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参照图1-4中，一种组合式液体引射抽真空系统，包括一级液体引射抽真空设备、二级液体引射抽真空设备、电磁阀18和泄压阀19；

所述一级液体引射抽真空设备包括引射器1、集气筒2、出液管3、引射泵4和缓流器5；所述引射器1安装在集气筒2上端，集气筒2下部储存液体；引射器1包括引射出口6、引射液体入口7和引射气体入口8，引射出口6连接导液管9，导液管9向下延伸至集气筒2内液面下侧，引射液体入口7和引射泵4连接，引射泵4和需要抽真空的设备中液体储存的位置连接，引射气体入口8和需要抽真空的设备中气体储存的位置连接；缓流器5设置在集气筒2内部，导液管9下端插入缓流器5中；集气筒2的侧壁上部设置排气管10，出液管3一端和集气筒2的底部连接，另一端和需要抽真空的设备中液体储存的位置连接；

排气管10设置在集气筒2的上部，便于排出集气筒2内的气体。引射出口6向下延伸至集气筒2内液面下侧，通过集气筒2内液体对引射出的气体和液体进行阻挡，同时，出液管3和缓流器5的上端开口之间距离合适，有利于引射器1引射的气体和液体进行充分的分离，防止气体随着液体重新进入需要抽真空的设备。

需要抽真空的设备中的液体被引射泵4和引射器1引射至集气筒2中，和集气筒2中的液体混合，再通过出液管3回流至需要抽真空的设备中，实现循环。需要抽真空的设备在抽真空过程中会产生水蒸气，水蒸气跟随气体一同被引射器引射至导液管9中，水蒸气被集气筒2内液体吸收，防止抽真空的设备中液体的热量被抽出排至大气中。

所述二级液体引射抽真空设备包括气筒11、集液筒12、引射器1、引射泵4和止回阀13；所述气筒11连接在集液筒12的顶端，引射器1设置在集液筒12的侧面；引射出口6插入集液筒12内部，引射液体入口7和引射泵4连接，引射气体入口8和气筒11连接，且气筒11和引射气体入口8之间设置止回阀13；引射泵4和集液筒12的底部连接，集液筒12下部储存液体，集液筒12的侧壁上部设置排气管10；

一级液体引射抽真空设备中的排气管10和二级液体引射抽真空设备的气筒11连接，气筒11和一级液体引射抽真空设备中的排气管10之间设置电磁阀18；一级液体引射抽真空设备的引射气体入口8和需要抽真空的设备之间设置泄压阀19。

电磁阀18控制一级液体引射抽真空设备和二级液体引射抽真空设备之间进行气体流通。泄压阀19用于气体进入需要抽真空的设备和一级液体引射抽真空设备，使得需要抽真空的设备和一级液体引射抽真空设备内部的气压与大气压一致。

进一步地，所述缓流器5为上端开口的容器，缓流器5的下端和集气筒2的底端连接。

进一步地，所述缓流器5为两个圆筒状结构连接在一起，上侧的圆筒状结构的直径比下侧的圆筒状结构的直径大，导液管9的下端设置在上侧的圆筒状结构中。

缓流器5的结构设计便于对引射出的液体和气体进行缓冲，使引射出液体和气体速度显著降低，有利于液体和气体分离。

进一步地，所述集气筒2的侧壁上安装液位计17，液位计17用于检测集气筒2内液体的液面高度。

进一步地，所述二级液体引射抽真空设备中引射出口6连接在集液筒12的中上部，引射出口6插入集液筒12后向集液筒12底部方向开口。

引射出口6插入集液筒12后向集液筒12底部方向开口，使得引射器1引射的气体和液体的混合物进入集液筒12后，有利于液体向集液筒12底部移动，气体向集液筒12上部移动。且排气管10设置在集液筒12的上部，因此，引射出口6位于排气管10的下侧，便于集液筒12内气体排出。

进一步地，所述二级液体引射抽真空设备中引射气体入口8和气筒11之间通过气管14连接，气管14上安装法兰，止回阀13通过法兰安装在气管14上。

进一步地，所述气筒11的上部设置出口气管15和入口气管16，出口气管15和止回阀13通过法兰连接，入口气管16和一级液体引射抽真空设备的排气管10连接；入口气管16设置在出口气管15的对侧，入口气管16设置在出口气管15的上侧。

入口气管16和出口气管15的位置设置，有利于将需要抽真空的设备中的气体充分被引射至气筒11中，然后再被引射至引射器1中，有利于抽真空的效果。

本发明的一种组合式液体引射抽真空系统的抽真空方法，具体步骤如下：

S1、首次抽真空时，将二级液体引射抽真空设备开启，二级液体引射抽真空设备的引射泵4上电运行，将集液筒12内的液体泵入引射器1的引射液体入口7，液体通过引射器1引射至引射出口6，在引射气体入口8处形成负压，一级液体引射抽真空设备的集气筒2内的气体被抽至气筒11中，气筒11中的气体依次被引射至气管14、引射气体入口8和引射出口6，气体和引射器1内引射的液体混合，进入集液筒12内，气体通过集液筒12的排气管10排放至大气中，将一级液体引射抽真空设备的集气筒2和二级液体引射抽真空设备的气筒11内的气体抽出；

S2、集气筒2内气体被抽出后，气压变低，液面上升，当液位计17检测到集气筒2内液面上升至预设的高液位时，一级液体引射抽真空设备开启，引射泵4将需要抽真空的设备中的液体泵入引射液体入口7，液体被引射器1引射至引射出口6，在引射气体入口8处形成负压，需要抽真空的设备中的气体被抽至引射气体入口8，气体和引射器1内引射的液体混合后，从引射出口6引射至导液管9，再进入缓流器5，引射出的液体与集气筒2内液体混合，使得集气筒2内液面上升，引射出的气体向上移动至集气筒2的液面上侧，将需要抽真空的设备中的气体抽至集气筒2中，重复步骤S1，将集气筒2中的气体排放至大气中；

S3、当需要抽真空的设备的真空度达到要求时，关闭电磁阀18，将二级液体引射抽真空设备的引射泵4关闭，在止回阀13的作用下，气筒11内保持负压状态，一级液体引射抽真空设备持续运行，完成首次抽真空过程；

当二级液体引射抽真空设备的引射泵4关闭时，部分气体会从集液筒12内回流至气管14中，止回阀13防止气体从气管14回流至气筒11中，从而维持气筒11中的负压状态。

S4、一级液体引射抽真空装置持续将需要抽真空的设备中的气体抽至集气筒2中，集气筒2内压力上升，从而使得集气筒2内液体的液面下降，当液位计17检测到液面下降至预设的低液位时，二级液体引射抽真空设备的引射泵4开启，电磁阀18开启，重复步骤S1，将集气筒2内气体抽出排放至大气中；集气筒2内气体被抽出后，集气筒2内气压变低，液面上升，当集气筒2内液面上升到预设的高液位时，关闭电磁阀18，二级液体引射抽真空设备的引射泵4关闭，完成保持真空度过程；

首次抽真空完成后，二级液体引射抽真空装置的引射泵4可以暂时停止工作，当集气筒2内液面下降至预设的低液位时再重新开始工作，当集气筒2内液面上升至预设的高液位时，再关闭，使得二级液体引射抽真空设备的引射泵4无需持续运行，即可实现持续的抽真空，且集液筒12的液体温度不会因为引射泵4持续运行而导致温度升高过多，无需散热器，有利于二级液体引射抽真空装置的正常运行。

S5、当需要抽真空的设备停止工作后，将电磁阀18关闭，再将泄压阀19打开，完成泄负压的过程。

需要抽真空的设备通常分为两种，一种是密封的，在抽真空过程中随着液体蒸发成水蒸气，设备中污水流进或排出；另一种是在水蒸气产生过程中设备中不断有水流进或排出，这两种设备在水蒸气产生过程中都产生不凝性气体，导致需要抽真空的设备的真空度下降。本发明在抽真空的过程中，始终将不凝性气体抽至一级液体引射抽真空设备的集气筒2。

本实施例1中液体为水，气体为空气。需要抽真空设备中含有液体和气体。

Claims (8)

1.一种组合式液体引射抽真空系统，其特征在于：包括一级液体引射抽真空设备、二级液体引射抽真空设备、电磁阀和泄压阀；所述一级液体引射抽真空设备包括引射器、集气筒、出液管、引射泵和缓流器；所述引射器安装在集气筒上端，集气筒下部储存液体；引射器包括引射出口、引射液体入口和引射气体入口，引射出口连接导液管，导液管向下延伸至集气筒内液面下侧，引射液体入口和引射泵连接，引射泵和需要抽真空的设备中液体储存的位置连接，引射气体入口和需要抽真空的设备中气体储存的位置连接；缓流器设置在集气筒内部，导液管下端插入缓流器中；集气筒的侧壁上部设置排气管，出液管一端和集气筒的底部连接，另一端和需要抽真空的设备中液体储存的位置连接；

所述二级液体引射抽真空设备包括气筒、集液筒、引射器、引射泵和止回阀；所述气筒连接在集液筒的顶端，引射器设置在集液筒的侧面；引射出口插入集液筒内部，引射液体入口和引射泵连接，引射气体入口和气筒连接，且气筒和引射气体入口之间设置止回阀；引射泵和集液筒的底部连接，集液筒下部储存液体，集液筒的侧壁上部设置排气管；

一级液体引射抽真空设备中的排气管和二级液体引射抽真空设备的气筒连接，气筒和一级液体引射抽真空设备中的排气管之间设置电磁阀；一级液体引射抽真空设备的引射气体入口和需要抽真空的设备之间设置泄压阀。

2.根据权利要求1所述的一种组合式液体引射抽真空系统，其特征在于：所述缓流器为上端开口的容器，缓流器的下端和集气筒的底端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种组合式液体引射抽真空系统，其特征在于：所述缓流器为两个圆筒状结构连接在一起，上侧的圆筒状结构的直径比下侧的圆筒状结构的直径大，导液管的下端设置在上侧的圆筒状结构中。

4.根据权利要求1所述的一种组合式液体引射抽真空系统，其特征在于：所述集气筒的侧壁上安装液位计，液位计用于检测集气筒内液体的液面高度。

5.根据权利要求1所述的一种组合式液体引射抽真空系统，其特征在于：所述二级液体引射抽真空设备中引射出口连接在集液筒的中上部，引射出口插入集液筒后向集液筒底部方向开口。

6.根据权利要求1所述的一种组合式液体引射抽真空系统，其特征在于：所述二级液体引射抽真空设备中引射气体入口和气筒之间通过气管连接，气管上安装法兰，止回阀通过法兰安装在气管上。

7.根据权利要求1或6所述的一种组合式液体引射抽真空系统，其特征在于：所述气筒的上部设置出口气管和入口气管，出口气管和止回阀通过法兰连接，入口气管和一级液体引射抽真空设备的排气管连接；入口气管设置在出口气管的对侧，入口气管设置在出口气管的上侧。

8.如权利要求1所述的一种组合式液体引射抽真空系统的抽真空方法，其特征在于：具体步骤如下：

S1、首次抽真空时，将二级液体引射抽真空设备开启，二级液体引射抽真空设备的引射泵上电运行，将集液筒内的液体泵入二级液体引射抽真空设备的引射器的引射液体入口，液体通过二级液体引射抽真空设备的引射器引射至引射出口，在引射气体入口处形成负压，一级液体引射抽真空设备的集气筒内的气体被抽至气筒中，气筒中的气体依次被引射至气管、引射气体入口和引射出口，气体和二级液体引射抽真空设备的引射器内引射的液体混合，进入集液筒内，气体通过集液筒的排气管排放至大气中，将一级液体引射抽真空设备的集气筒和二级液体引射抽真空设备的气筒内的气体抽出；

S2、集气筒内气体被抽出后，气压变低，液面上升，当液位计检测到集气筒内液面上升至预设的高液位时，一级液体引射抽真空设备开启，一级液体引射抽真空设备的引射泵将需要抽真空的设备中的液体泵入引射液体入口，液体被一级液体引射抽真空设备的引射器引射至引射出口，在引射气体入口处形成负压，需要抽真空的设备中的气体被抽至引射气体入口，气体和一级液体引射抽真空设备的引射器内引射的液体混合后，从引射出口引射至导液管，再进入缓流器，引射出的液体与集气筒内液体混合，使得集气筒内液面上升，引射出的气体向上移动至集气筒的液面上侧，将需要抽真空的设备中的气体抽至集气筒中，重复步骤S1，将集气筒中的气体排放至大气中；

S3、当需要抽真空的设备的真空度达到要求时，关闭电磁阀，将二级液体引射抽真空设备的引射泵关闭，在止回阀的作用下，气筒内保持负压状态，一级液体引射抽真空设备持续运行，完成首次抽真空过程；

S4、一级液体引射抽真空装置持续将需要抽真空的设备中的气体抽至集气筒中，集气筒内压力上升，从而使得集气筒内液体的液面下降，当液位计检测到液面下降至预设的低液位时，二级液体引射抽真空设备的引射泵开启，电磁阀开启，重复步骤S1，将集气筒内气体抽出排放至大气中；集气筒内气体被抽出后，集气筒内气压变低，液面上升，当集气筒内液面上升到预设的高液位时，关闭电磁阀，二级液体引射抽真空设备的引射泵关闭，完成保持真空度过程；

S5、当需要抽真空的设备停止工作后，将电磁阀关闭，再将泄压阀打开，完成泄负压的过程。