содержание ..
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79 80
..
КРИОГЕННЫЕ НАСОСЫ
Принцип действия криогенного насоса основан на
конденсации откачиваемых газов и паров на его рабочей поверхности (криопанели),
охлажденной до таких низких температур, при которых упругость паров
конденсируемых газов не превышает требуемого предельного давления. В
качестве хладоагентов в криогенных насосах используют: жидкий водород
(температура кипения 20 К) или жид кий гелий (температура кипения 4,2
К).
По способу охлаждения криопанели криогенные насосы могут быть: заливного
типа; испарительного типа, в которых охлаждение криопанели
осуществляется парами хладоагента; встроенные в холодильные машины (криопанель
в этом случае является частью холодильной машины); с автономным
ожижителем (хладоагент на криопанель подается непосредственно из
ожижителя).
Рис. 47. Устройство криогенного насоса типа
ГСВ-150;
I — корпус, 2 — азотный экран, Л —гелиевая криопансль, 4 — диафрагма. 5
— шевронный экран
При температуре криопанели, равной 4,2 К, упругость паров гелия и
водорода составляет соответственно 1,013*100000 Па и 4* 10-5
Па, а упругость пара всех других веществ меньше 10-11 Па.
Для откачки водорода и гелия, имеющих при рабочих температурах
криопанели высокие значения упругости пара, применяют вспомогательные
насосы: магниторазрядные, диффузионные паромасляные с эффективной
ловушкой и др. Теоретическая скорость откачивающего действия 1 см2
поверхности криопанели составляет 11,6 л/с. В реальных конструкциях
криогенных насосов эта скорость существенно ограничивается всевозможными
антирадиационными экранами и заслонками, устанавливаемыми с целью
снижения расхода хладоагента и борьбы с переконденсацией.
Переконденсация — это процесс перекачки газов с участков насоса с более
высокой температурой (нашример, с экранов, охлаждаемых жидким азотом) на
криопанель, имеющую наиболее низкую температуру. На рис. 47 представлена
конструкция криогенного сверхвысоковакуумного насоса типа ГСВ-150 с
малым расходом жидкого гелия.
В данной конструкции насоса уменьшение расхода жидкого гелия достигнуто
благодаря хорошей теплоизоляции гелиевой крнапанели 3 азотным экраном 2
и защиты ее от теплоизлучений со стороны откачиваемого объекта при
помощи шеврона 5 и диафрагмы 4. Защита от перекоиденсации обеспечивается
диафрагмой 4, которая экранирует криапанель, оставляя для откачки газов
только нижнюю торцевую часть гелиевого бачка.
Техническая
характеристика насоса ГСВ-150
Предельное давление,
Па не менее 10~10
Скорость откачивающего
действия в диапазоне давлений 10-2—10-9 Па, л/с:
по
азоту 250
по
водороду 900
Максимальное пусковое
давление,
Па
1,33-103
Емкость гелиевого бачка,
л . . . . 7
Расход жидкого гелия, ем3/ч
.... 8
Расход жидкого азота, см3/ч
... . 210
Емкость азотного экрана,
л 7
Габариты насоса, мм:
высота 1000
диаметр 200
Масса,
кг 60
К достоинствам
криогенных насосов можно отнести: простоту конструкции и надежность в
работе; возможность изготовления насосов с практически неограниченной
скоростью откачивающего действия; компактность и возможность установки
непосредственно в откачиваемый объем; малое время запуска и получения
предельного давления.
Основными недостатками
криогенных насосов, ограничивающими их широкое применение в
промышленности, являются: сложность и большая Стоимость получения
рабочих хладоагентов; большой расход хладоагентов; критичность к
тепловым нагрузкам; необходимость в периодическом размораживании
криоланели для очистки ее от сконденсировавшихся веществ.
содержание ..
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79 80
..
|