Способ работы криогенного насоса

 

СПОСОБ РАБОТЫ КРИОГЕННОГО НАСОСА/ включающий конденсацию откачиваемого газа на криогенной панели и последующую регенерацию панели с конденсатом путем вывода ее из зоны откачки и нагрева, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, нагрев панели осуществляют до температуры насыщения конденсата при давлении откачиваемого газа. О О со 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

«

09) И1>

3m F О4В37 ОЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3509600/25-.06 (22) 05 ° 11,82 (46) 30,01«84 Бюл, М 4 (72) Б,И. Иванов, A.Ä. Шнырев и Л.Ф. Балакина (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности (53) 621.527 ° 8(088.8) (56) 1. Патент СшА 9 3252291, кл. 62-55.5, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 836384, кл ° F 04 В 37/08, 1979. (54) (57) СПОСОБ РАБОТЫ КРИОГЕННОГО

НАСОСА, включающий конденсацию отка- чиваемого газа на криогенной панели и последующую регенерацию панели с конденсатом путем вывода ее из зоны

:откачки и нагрева, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, c ..целью повышения экономичности, нагрев панели осуществляют до температуры насыщения конденсата при давлении откачиваемого газа.

1070333

Составитель О. Тишина

РеДактоР С. 1Оско ТехРед,Ц.Миклош

Корректор О. Билак

Заказ 11бб2/35 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Уж :ород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к вакуумной технике.

Известен способ работы криогенного насоса, заключающийся в конденсации откачиваемого газа на криогенной панели (1Ъ . 5

Недостаток способа состоит в том, что для того, чтобы обеспечить пренебрежимо малое испарение с поверхности ранее сконденсированных молекул газа, процесс конденсации ведут 10 при большом перенасыщении, т.е. температуру панели поддерживают значительно более низкой, чем температура насыщения откачиваемого газа при давлении откачки. 15

Известен способ работы криогенного насоса, включающий конденсацию откачиваемого газа иа криогенной панели и последующую регенерацию панели с конденсатом путем вывода ее из эоны откачки и нагрева С21. 20

Удаление конденсата в известном способе требует нагрева криопанели до температуры значительно более высокой, чем температура насыщений конденсата при давлении от- 25 качиваемого газа. Повышение температуры регенерируемой криопанели приводит к повышению расхода криоагента на повторное охлаждение ее до исходной температуры. 30

Цель изобретения — повышение эко1 номичности е

Указанная цель достигается согласно способу работы криогенного насоса, включающему конденсацию откачи-35 ваемого газа на криогенной панели и последующую регенерацию панели с конденсатом путем вывода ее из зоны откачки и нагрева, нагрев панели осуществляют до температуры насыщения конденсата при давлении откачиваемого газа.

На чертеже изображен криогенный насос, реализующий предлагаемый способ.

Насос содержит корпус 1 с размещенной в нем криогенной панелью, вы-, полненной в виде барабана 2 с ребрами 3. Криогенная панель окружена эк50 раном 4. На входе в насос размещен жалюзийный экран 5.

Откачиваемый газ проходит через жалюзийный экран 5, охлаждаемый жидким азотом, и снижает свою температуру до 80. - 100 K. Затем откачиваемый газ конденсируется на нижней половине панели, барабан 2 которой наполовину заполнен иизкотемпературным хладагентом, например жидким неоном.

При давлении более 10 Па состояние откачиваемого газа по отношению к температуре криогенной панели (27 К) характеризуется как перенасыщенное и образующийся конденсат будет иметь сильно пористую структуру и низкий коэффициент теплопроводности. При вращении барабана 2 вокруг своей оси ребра 3, поднятые вверх, будут отепляться вследствие теплопритока от экрана 4. Соответственно будет повышаться температура конденсата, расположенного на них. Степень повышения температуры конденсата на ребрах

3 регулируется скоростью вращения барабана 2 и доводится до температуры насыщения, соответствующей давлению откачиваемЬго газа. При этом происходит перекристаллизация конденсата и повышается его теплопроводность °

Дальнейший поворот барабана 2 приводит к охлаждению жидким хладагентом ребер 3 и конденсата на них до ис- . ходной температуры и к возвращению поверхности конденсации вновь в зону откачки.

В случае давления откачиваемого газа равном 10 Па периодический нагрев конденсата до температуры насыщения приводит к укрупнению кристал-. лов более чем на порядок и к увеличению коэффициента теплопроводности конденсата в 2-3 раза.

Таким образом, предлагаемый способ работы вакуумного криогенного на. соса позволяет более чем вдвое снизить термическое сопротивление слоя конденсата, тем самым замедлить скорость падения интенсивности откачки с ростом его толщины и повысить экономичность за счет сокращения расхода хладагента.