[发明专利]一种冷却装置及包含该冷却装置的真空泵

说明书

本发明公开了一种冷却装置及包含该冷却装置的真空泵，该冷却装置包括第一冷却水分配器、第二冷却水分配器及连通该两个冷却水分配器的若干个管道，第一冷却水分配器形成冷却装置的进水端，第二冷却水分配器形成冷却装置的出水端；第一冷却水分配器包括进水箱，进水箱具有进水口以及与进水口连通的容纳腔，进水口处设置有连接座，第一冷却水分配器通过连接座与泵体水路相连，自泵体水路向进水箱注水，进水箱内的水通过管道流至第二冷却水分配器后流出，第二冷却水分配器与第一冷却水分配器结构相对且对称设置。该冷却装置可用于真空泵或风机，可提高真空泵或者风机的散热效果，且提高安装效率、减小安装难度。

技术领域

本发明涉及冷却装置技术领域，尤其涉及一种翅片型的冷却装置及包含该冷却装置的真空泵。

背景技术

罗茨风机和罗茨真空泵都属于容积式真空泵，泵腔内配备有两个相互啮合旋转的罗茨转子，在泵的吸入腔扩大容积从而形成真空吸入气体，在泵的排气腔缩小容积从而对气体进行压缩。根据气体原理方程和绝热系数方程，气体在压缩过程中会产生大量的热量，而且压缩比越高，气体的升温幅度就越大。罗茨风机的一般压缩比在1.5～2倍，罗茨真空泵的一般压缩比在4～8倍。因此在实际运行中，罗茨真空泵在排气口气体压缩产生的热量非常高，在平均6倍的压缩比情况下(一般吸入口真空度在1000Pa以上，非绝对真空下，此时没有任何气体介质的质量流量，即使有微量的质量流量，气体压缩后其产生的总热量也是非常低)，通过热量的积累，即气体压缩产生的热量先回传递到与工业气体接触的各个金属表面上，然后随着温度逐步的上升，排气口的气体的温度也会迅速上升，最终大约可以达到200℃左右。而与之接触的设备表面的温度也会达到140～200℃左右。其中罗茨泵的泵壳因为通过辐射散热，外壁表面的最高温度在140℃左右，内壁温度在160℃，这个也是罗茨泵主要散热的一个通道，而内腔罗茨转子因为无法散热其温度则会达到200℃左右，与排气气流的温度相当。罗茨泵包裹气罗茨转子的两侧端盖的温度也会达到180℃左右。由于转子的与轴是紧密固定在一起的，因此罗茨转子的高温度必然会从轴的中部延伸至轴的两端，因此传递到轴承上的温度就会达到100～120℃左右，同时两侧的端盖也是安装轴承的位置，通过热量的传递，会导致轴承的温度长期处于150～200℃运行。

一般传统的罗茨泵的轴承是通过润滑油进行润滑，并起到冷却作用。但是过高内腔环境，加上轴承本身就是在高速旋转产生较大的热量，因此即使润滑油箱内有冷却作用(一般传统的罗茨泵在润滑油箱中都会配备冷却水管道，用于降温润滑油，间接起到轴承的冷却润滑作用)，但是其冷却效率是完全不能满足需求要求，反而往往导致润滑油的温度会过高，加速其氧化，失去润滑的效果。在金属的高温下，还会导致轴承无法使用润滑脂(采用润滑油的罗茨真空泵有时会出现大量的润滑油被吸入泵腔，对工业气体或者排放产生严重的污染，而润滑脂在高温下会融化流失，导致轴承缺乏润滑)。同时金属高温下，也会导致各个密封圈加速老化和变形，从而导致密封效果降低。

进一步的，工业气体的压缩热传递到金属表面导致高温，必然引起金属的热膨胀，罗茨风机和罗茨真空泵都是靠间隙来实现密封的。转子与泵体、转子与转子、转子与端盖之间的预留的间隙都非常小，一般只有0.2～0.4mm左右，并且在加工时就确保了非常高的精度，然而在高温的热膨胀，当超出了原有设计的热补偿能力和精度范围，则会导致罗茨风机或者罗茨真空泵在运行发出非常大噪音，震动过大的故障，直至出现卡泵现象。

综上所述，无论是罗茨风机还是罗茨真空泵在运行是若是气体压缩比较高时就必然导致出现整泵高温现象，不仅排气口释放的气体温度高，对于环境或下级串联的泵产生非常大的不利影响，同时还对于轴承，润滑油，润滑脂，密封圈都产生非常严重损坏影响，最后必然导致整个设备出现严重故障，无法正常使用，从而影响工业生产。