Криогенный конденсационный насос

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТ©УСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>992813 (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 623989 (22) Заявлено 1Ц)381 (2т) 3259365/25-06 с щиесеедиивиием заявки Нов (23) Г виеритет—

Опубликовано 30.0183. Бюллетень Но 4

Дата опубликования описания 30Д183

f51)М.Кп З

04 8 3 7/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий.

153).УДК 621.528.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Ф. Лымарь, Ю.В. Холод и В.Б. (71) Заявитель (54 ) КРИОГЕННЫЙ КОНДЕНСАЦИОННЫЙ НАСОС

Изобретение относится к вакуумной технике.

По основному авт.св. Р 623989 известен криогенный конденсационный насос; содержащий корпус с расположенными внутри конденсационным элементом в виде змеевика и поддоном для сбора конденсата, при этом змеевик закреплен с тепловым контактом на поверхности сосуда с хладагентом и один конец змеевика герметично введен в его внутреннюю полость и расположен ныше уровня хладагента, а второй герметично выведен из корпуса и снабжен запорным устройством С1 ).

К недостатку известного насоса следует отнести большой расход гелия за счет теплопроводности газа, заполняющего насос, и на преднарйтельное охлаждение конденсационных элементов даже при эффективном использовании энтальпин паров.

Кроме того, он обладает малой быстротой действия, что объясняется уменьшением быстроты откачки на верхних участках каждого нитка змеевика.

Цель изобретения - увеличение быстроты действия насоса.и повышение экономичности. указанная цель достигается тем, что в криогенном конденсационном насосе, содержащем корпус с расположенными внутри конденсационным. элементом в виде змеевика и поддоном для сбора конденсата, при этом змеевик.закреплен с тепловым контактом на поверхности сосуда с хладагентом, и один конец змеевика герметично введен в его внутреннюю полость и расположен вьаае уровня хладагента, а второй герметично выведен из корпуса и снабжен запорным устройством, на поверхности сосуда с хладагентом закреплен с тепловым контактом дополнительный змеевик, входной конец которого герметично выведен ив корпуса и снабжен заливочным патрубком с криогенным вентилем и трубопроводом, подсоединенным к входу насоса, выходной. конец герметично введен в поддон, а последний герметично закреплен на сосуде.

При этом насос снабжен откачивающим элементом, выполненным в виде кассеты с адсорбентом.

С целью повышения экономичности при откачке газов с низкой температурой конденсации, кассета размещена на наружной поверхности змеевиков.

992813

С целью повышения экономичности при откачке газов с высокой темпера. турой конденсации, кассета размещена на экране.

На фиг.1 изображен насос, продольный разрез; на фиг.2 - то же., с резмещением адсорбционной кассеты на экране.

Криогенный конденсационный насос .содержит корпус 1 с расположенными внутри конденсационным элементом . 10 в виде змеевика 2 и поддоном 3 для сбора конденсата. Змеевик 2 закреплен. с тепловым контактом на поверхности сосуда 4 с хладагентом, и один конец змеевика 2 герметично введен в его 15 внутреннюю полость и расположен выше уровня хладагента, а второй герметично выведен из корпуса 1 и снабжен запорным устройством 5.

На поверхности сосуда 4 с хлад- 20 агентом закреплен с тепловым контактом дополнительный змеевик 6, входной конец которого герметично выведен из корпуса 1 и снабжен заливочным патрубком 7 с криогенным вентилем 8 и трубопроводом 9 с клапаном

10, подсоединенным к входу насоса, выходной конец герметично введен в поддон 3, а последний герметично .закреплен на сосуде 4. Насос снаб- "О жен откачивающим элементом, выполненным в виде кассеты 11 с адсорбентом.

Кассета 11 может быть размещена на наружной. поверхности змеевиков

2 и б.или на поверхности охватывающего сосуд 4 охлаждаемого экрана 12.

Предлагаемый насос работает следующим образом.

Подключают насос к откачиваемому объему и заполняют азотом экран 12.

Затем при закрытом клапане 10 подают жидкий азот по дополнительному змеевику 6. При этом пары азота выходят в атмосферу.

При подаче жидкого азота по дополнительному змеевику б температура 45 сосуда 4 для жидкого хладагента понижается и при достижении 80 К подача азота прекращается, клапан 10 закрывают. Далее под некоторым избыточным давлением из переносного 50 сосуда Дьюара с жидким хладагентом .в сосуд 4 подают жидкий гелий, водород или неон. За счет испарения жидкого хладагента в сосуде 4 змеевики 2 и 6 вместе с поддоном 3 охлаж- 55 даются ниже температуры конденсации газа, заполняющего насос или откачиваемый объем, причем через змеевик 2 прокачивается только пар хладагента. При этом открывают клапан 10, щ и воздух из откачиваемого объема начинает конденсироваться в жидкую фазу . на внутренней поверхности дополнительного змеевика 6. Дальнейшее понижение давления осуществляется за счет вымораживания откачиваемого газа на наружных стенках сосуда 4, змеевиков 2 и 6 и сорбции газа адсорбентом в кассете 11.

Предлагаемый криогенный конденсационный насос позволяе получать в откачиваемом объеме вакуум в интервале давлений 760-10 зторри ниже с малым расходом хладагента по сравнению с другими криогенными насосами за счет предварительного охлаждения конденсационных элементов и сосуда для хладагента с помощью жидкого азота, подаваемого из внешнего источника и эффективного использования энтальпии паров хладагента.

Предлагаемое изобретение позволяет использовать для откачки объема от атмосферного давления до сверхвысокого вакуума один насос вместо комбинации насосов предварительного разрежения и высоковакуумных насосоа что значительно упрощает эксплуатацию вакуумной установки и сокращает количество обслуживающего персонала.

Формула изобретения

1. Криогенный конденсационный насос по авт.св. Р 623989, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения быстроты действия и повышения экономичности, на поверхности сосуда с хладагентом закреплен с тепловым контактом дополнительный змеевик, входной конец которого герметично выведен из корпуса и снабжен заливочным патрубком с криогенным вентилем и трубопроводом, подсоединенным к входу насоса, выходной конец герметично введен в поддон, а последний герметично закреплен на сосуде.

2. Насос по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен откачивающим элементом, выполненным в виде кассеты с адсорбентом.

3. Насос по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстроты действия при откачке газов с низкой температурой конденсации, кассета размещена на наружной поверхности змеевиков.

4. Насос по пп,1 и 2, о т л нч а ю шийся тем, что, с цельюповышения быстроты действия при откачке газов с высокой температурой конденсации, кассета размещена на экране.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 623989, кл. F 04 В 37/08, 1977.

Ф

99 2813

@us. 2

Составитель О. Тишина

Редактор Н. Кешеля Техред И.Гайду Корректор E.

Заказ 407/43 . Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная., 4