Криогенный конденсационный насос

 

1. КРИОГЕННЫЙ КОНДЕНСАЦИОННЫЙ НАСОС, содержащий корпус, размещенные в нем сосуд для хладагента и откачивающий элемент в виде набора змеевиков, подсоединенных входными концами к коллектору, связанному с вакуум-проводом, a выходными - сообщенных со сборником конденсата, о тличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления , коллектор вьшолнен в виде вер- . тикально расположенного стакана, сообщенного в нижней ча:сти со сборником конденсата, a входные и выходные концы змеевиков подсоединены к полости стакана через его боковую поверхность , причем выходные концы наклонены к сборнику конденсата и со общены с ним через полость стакана.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

IXIIIIII

РЕСПУб ЛИК

„SU„„1058377

ЭЮ9 F 04 В 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а

4I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3376104/25-06 (22) 04.01.82 (46) 30.06.84. Бюл. 9 24 (72) Ю.В.Холод, В.Б.Юферов, В.Б.Нестеренко, М.Ф.Толмачев, В.П.Смазной, Г.А.Постопенко, Ю.А.Челембий, Г.М.Умнов и В.Ф.Биб. к (53} 621.528.1(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 769081, кл. Р 04 В 37/08, l978. (54)(57) 1. КРИОГЕННЫЙ КОНДЕНСАЦИОННЫЙ НАСОС, содержащий корпус, разме- щенные в нем сосуд для хладагента и откачивающий элемент в виде набора змеевиков, подсоединенных входными концами к коллектору, связанному с вакуум-проводом, а выходными — сообщенных ro сборником конденсата, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, коллектор выполнен в виде вер- тикально расположенного стакана, сообщенного в нижней части со сборником конденсата, а входные и выходные концы змеевиков подсоединены к по-. лости стакана через его боковую по. верхность, причем выходные концы наклонены к сборнику конденсата и сообщены с ним через полость стакана.

1058377

2. Криогенный насос по п. 1, о т— личàioùèéся тем, что, с целью обеспечения непрерывной откачки,ниже сборника конденсата установлена теплоиз олированная камера, сообщенная со сборником и атмосферой посредством вентилей, имеющих запорные элементы со штоками, размещенными в полости стакана.

3. Криогенный насос по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы при конденсации откачиваемого газа в твердую фазу, набор змеевиков выполнен в виде отдельных секций, расположенных по высоте корпуса.

Изобретение относится к области вакуумной техники.

Известен криогенный конденсационный насос, содержащий корпус, размещенные в нем сосуд для хладагента и откачивающий элемент в виде набора змеевиков, подсоединенных входными концами к коллектору, связанному с вакуумпроводом, а выходными - сообщенных со сборником конденсата 1j. 10

К недостаткам известного технического решения следует отнести наличие в нем двух относительно сложных в изготовлении и ремонте элементов— коллектора и сборника конденсата. Их 15 наличие усложняет конструкцию насоса и уменьшает надежность его работы.

Кроме того, местоположение этих элементов друг относительно друга, например по высоте, однозначно задает 20 возможные длины змеевиков, составляющих основу откачивающего элемента.

В то же время, при конденсации откачиваемого газа в твердую фазу иногда возникает необходимость регулировать 25 контролируемым образом допустимую длину каждого змеевика (при сохранении неизменной суммарной длины всех змеевиков), например, путем секционирования последних. В откачивающем 30 элементе известного насоса такая возможность секционирования змеевиков отсутствует, что не позволяет эффек= тивно использовать рабочий объем змеевиков при конденсации откачиваемого газа в твердую фазу (из«за забивания входов и выходов змеевиков твердым конденсатом при наличии внутри змеевиков незаполненных твердым конденсатом полостей). 40

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления. Указанная цель достигается тем, что в криогенном конденсационном насосе, содержащем корпус, размещенные в нем сосуд для хладагента и откачивающий элемент в виде набора змеевиков, подсоединенных входными концами к коллектору, связанному с вакуумпроводом, а выходными — сообщенных со сборником конденсата, коллектор выполнен в виде вертикально расположенного стакана, сообщенного в нижней части со сборником конденсата, а входные и выходные концы змеевиков подсоединены к полости стакана через его боксвую поверхность, причем выходные концы наклонены к сборнику конденсата и сообщены с ним через полость стакана.

С целью обеспечения непрерывной откачки в известном насосе ниже сборника конденсата установлена теплоизолированная камера, сообщенная со сборником и атмосферой посредством вентилей, имеющих запорные элементы со штоками, размещенными в полости стакана„

Кроме того, в известном насосе с целью повышения надежности работы при конденсации откачиваемого газа в твердую фазу набор змеевиков выполнен в виде отдельных секций, расположенных по высоте корпуса.

На чертеже изображен продольный разрез описываемого насоса.

Криогенный конденсационный насос содержит корпус 1, размещенные в нем сосуд 2 для хладагента и откачивающий элемент в виде набора змеевиков

3, подсоединенных входными концами 4 к коллектору, связанному с вакуумпроводом 5, а выходными 6 — сообщенных со сборником 7 конденсата. Кол10583 редактор C.Tèòoâà Техред Л.Коцюбняк Корректор А.Ильин

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4046/4

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лектор выполнен в виде вертикально расположенного стакана 8, сообщенного в нижней части со сборником 7 конденсата, а входные и выходные концы 4 и 6 змеевиков 3 подсоединены к полости стакана 8 через его боковую поверхность, причем выходные концы

6 наклонены к сборнику 7 конденсата и сообщены с ним через полость стакана 8. 10

Ниже сборника 7 конденсата установлена теплоизолированная камера 9, сообщенная со сборником 7 и атмосферой посредством вентилей, имеющих запорные элементы 10 и 11 со штоками 15

12 и 13, размещенными в полости стакана 8.

Набор змеевиков 3 выполнен в виде отдельных секций, расположенных по высоте корпуса 1. 20

Корпус. 1 снабжен также резервуаром

14 для дополнительного хладагента, имеющим внутреннюю полость 15.

Описываемый насос работает следующим образом. 25

После заполнения сосуда 2 и резервуара 14 криогентом температура змеевиков 3, омываемых жидким азотом, понижается. Газ из реципиента предварительно охлаждается (от 300 до 30

100К) в полости 15. При этом пары воды и другие легкоконденсируемые (при Т 80К) примеси откачиваемого газа (обычно воздуха) конденсируются, так что в стакан 8 и далее на входные концы 4 змеевиков 3 поступает очищенный от легкоконденсируемьм примесей газа. Далее он конденсирует77 4 ся (в интервале давлений 760 торртройная точка) в жидкую фазу и в виде жидкости вновь поступает через выходные концы 6 змеевиков 3 в полость стакана 8. По боковой поверх-. ности стакана 8 жидкий конденсат стекает в сборник 7 конденсата. Использование вертикально расположенного стакана 8 позволяет существенно упростить конструкцию описываемого насоса.

Этот стакан функционально заменяет собой два узла известного насоса, а именно — коллектор и-сборник жидкого конденсата. При этом не только полностью сохраняются возможности откачивающего элемента конденсационного крионасоса, но и появляются дополнительные преимущества такой конструкции насоса, а именно, возможность при необходимости секционировать набор змеевиков по высоте.

Секционирование набора змеевиков по высоте позволяет выбрать длину каж-, дого змеевика такой, чтобы полная закупорка входов и выходов у змееви- ков твердым конденсатом происходила практически уже при полном заполнении их твердым конденсатом. При этом эффективность использования рабочего объема змеевиков будет максимальной.

Непрерывную откачку газа обеспечивает наличие в насосе теплоизолированной камеры, так как в нее отводится конденсат откачиваемого газа и нет необходимости в регенерации откачивающего элемента-змеевиков.