Вакуумный криогенный насос

 

Изобретение относится к вакуумной технике и позволяет сократить время выхода насоса на рабочий режим и регенерации. Регенеративный теплообменник 9 имеет подвижную насадку 10, разделенную поперечными перегородками 13 на секции, а контуры 11 и 12 предварительного охлаждения теплозащитного экрана 5 и криопанели 6 снабжены автономными нагнетателями 14 и 15. При регенерации насоса циркулирующий в контурах 11 и 12 теплоноситель переносит тепло от насадки 10 к экрану 5 и криопанели 6, охлаждая ее, а при предварительном охлаждении экрана и криопанели теплоноситель использует холод, запасенный насадкой 10. Газовая криогенная машина 2 включается лишь в рабочем режиме насоса с целью его окончательного охлаждения и поддержания температуры экрана 5 и криопанели 6 на необходимом уровне. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1483091 А 1!

5И 4 F 04 В 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4313087/25-29 (22) 06.10.87 (46) 30.05. 89. Бюл. ¹ 20 (72) В. А. Афанасьев и В. И. Карагусов (53) 621.528.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1325195, кл. !! 04 В 37/08, 1986. (54) ВАКУУМНЫЙ КРИОГЕННЫЙ HA

СО(: (57) Изобретение относится к вакуумной технике и позволяет сократить время выхода насоса на рабочий режим и регенерации. Регенеративный теплообменник 9 имеет подвижную насадку !О, разделенную поперечными перегородками 13 на секции, 2 а контуры !! и 12 предварительного охлаждения теплозащитного экрана 5 и криопанели 6 снабжены автономными нагнетателями 14 и 15. При регенерации насоса циркулирующий в контурах 11 и 12 теплоноситель переносит тепло от насадки 1О к экрану 5 и криопанели 6, охлаждая ее, а при предварительном охлаждении экрана и криопанели теплоноситель использует холод, запасенный насадкой 10. Газовая криогенная машина 2 включается лишь в рабочем режиме насоса с целью его окончательного охлаждения и поддержания температуры экрана 5 и криопанели 6 на необходимом уровне. 2 з. п. ф-лы, 2 ил

1483091

35

Формула изобретения

3

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к конструкциям криогенных вакуумных насосов с автономными криогенераторами.

Цель изобретения — сокращение времени выхода насоса на рабочий режим и регенерации.

На фиг. представлена схема насоса с автономными нагнетателями в контурах змеевиков теплозашитного экрана и криопанели; на фиг. 2 — то же, с рекуперативными теплообменниками и общим нагнетателем.

Вакуумный криогенный насос содержит корпус 1, газовую криогенную машину 2 и размещенные в корпусе 1 на теплообменниках 3 и 4 нагрузки криогенной машины 2 теплозащитный экран 5 и криопанель 6, снабженные закрепленными на них змеевиками 7 и 8, подключенными к теплоизолированному регенеративному теплообменнику 9 с теплой и холодной зонами, снабженному насадкой 10, и образуюшими замкнутые контуры 11 и 12 теплозащитного экрана 5 и криопанели 6. Насадка 10 регенеративного теплообменника 9 выполнена подвижно и снабжена поперечными газонепроницаемыми перегородками

13, разделяющими ее на секции, а змеевик 7 теплозащитного экрана 5 подключен к регенеративному теплообменнику 9 на участке, расположенном ближе к теплой зоне теплообменника 9, чем участок подключения змеевика 8 криопанели 6. Кроме того, контуры 11 и 12 теплозащитного экрана 5 и криопанели 6 снабжены либо автономными нагнетателями 14 и 15, либо рекуперативными теплообменниками 16 и 17 с теплыми и холодными зонами и нагнетателем 18, причем теплая зона теплообменника 17 контура 12 криопанели 6 соединена с холодной зоной теплообменника 16 контура 11 теплозащитного экрана 5, а теплая зона теплообменника 16 соединена с нагнетателем 18.

Насос работает следующим образом.

В рабочем режиме теплозащитный экран 5 и криопанель 6 охлаждаются газовой криогенной машиной, откачиваемый газ, поступающий в насос, охлаждается при взаимодействии с поверхностями экрана 5, на котором конденсируются легкоконденсируемые компоненты. Трудноконденсируемые компоненты откачиваемого газа конденсируются на криопанели 6.

При отогреве насоса с целью регенерации газовая криогенная машина выключается, включаются нагнетатели 14 и 15 контуров 11 и 12 (фиг. 1) либо нагнетатель 18 (фиг. 2), насадка 10 регенеративного теплообменника 9 перемещается в нижнее положение, соответствующее холодной зоне теплообменника 9. Поскольку теплоноситель в контуре 12 имеет более низкую температуру (так как поступает из змеевика 8 криопанели 6), то насадка 10 перемещаясь, сначала охлаждается теплоносителем контура 11 экрана 5, а затем окончательно охлаждается теплоносителем контура 12 криопанели. При этом вследствие относительно высокой начальной температуры насадки 10 криопанель 6 и экран 5 интенсивно отогреваются за счет переноса тепла от насадки к змеевикам

8и7.

После окончания регенерации насос готов к работе. При выводе его на рабочий режим первоначально осуществляется предварительное охлаждение экрана 5 и криопанели 6. Для этого включаются нагнетатели 14 и 15 (либо 18), насадка 10 перемешается в сторону теплой зоны теплообменника 9 (вверх). Теплоноситель, проходя через насадку, охлаждается и поступает в змеевики 7 и 8 экрана 5 и криопанели 6, причем охлаждение криопанели 6 происходит более интенсивно и до меньшей температуры, поскольку теплоноситель контура 12 криопанели 6 проходит через наиболее холодные секции насадки 10.

В результате насадка отогревается, а экран и криопанели охлаждаются. После предварительного охлаждения включается газовая криогенная машина 2, и насос окончательно выводится на рабочий режим.

Рекуперативные теплообменники 16 и 17 позволяют дополнительно перераспределить холод насадки 10 между экраном 5 и криопанелью 6, а также использовать для циркуляции теплоносителя лишь один нагнетатель 18.

Таким образом, конструкция криогенного вакуумного насоса позволяет сократить время отогрева и охлаждения его рабочих элементов.

1. Вакуумный криогенный насос содержащий корпус, газовую криогенную машину и размещенные в корпусе на теплообменниках нагрузки газовой криогенной машины теплозащитный экран и криопанель, снабженные закрепленными на них змеевиками, подключенными к теплоизолированному регенеративному теплообменнику с теплой и холодной зонами, снабженному насадкой, и образующими замкнутые контуры, теплозащитного экрана и криопанели, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени выхода на рабочий режим и регенерации, а также повышения экономичности, насадка регенеративного теплообменника выполнена подвижной и снабжена поперечными газонепроницаемыми перегородками, разделяющими ее на секции, а змеевик теплозашитного экрана подключен к регенеративному теплообменнику на участке, расположенном ближе к теплой зоне теплообменника, чем участок подключения змеевика криопанели.

483091

12 иг.

Составитель В. Кряковкин

Редактор Ю. Петр> шко Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 2798/28 Тираж 522 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что контуры теплозащитного экрана и криопанели снабжены автономными нагнетателями.

3. Насос по п. 2, отличающийся тем, что контуры теплозащитного экрана и крио6 панели снабжены рекуперативными теплообменниками с теплыми и холодными зонами и нагнетателем, причем теплая зона теплообменника контура криопанели соединена с холодной зоной теплообменника контура теплозащитного экрана, теплая зона которого соединена с нагнетателем.