Высоковакуумный адсорбционный насос

 

Изобретение позволяет повысить экономичность насоса путем уменьшения количества подпиточного криоагента (КА) в широком интервале т-р и улучшения условий охлаждения адсорбента, а также увеличить ресурс работы насоса по трудноконденсируемым газам. 00 ел О (X) о

СОЮЗ СОЦЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИИ

РЕСПУБЛИН (5124 Р 0 В27 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

77, 77,Рб 77

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4045679/25-06 (22) 31. 03.86 (46) 15, 12. 87. Бюл. N - 46 (72) Н.В.Бармин, К.В.Безруков, В.И.Куприянов, А.И.Кутыловский, P.À.ÈàäåëÿH, И.M.Ìîðêîâêèí, Н.H.Тара сов и Н.П.Юшин (53) 621.528.3(088.8) (56) Хэфер P. Криовакуумная техника.

М.: Энергоатомиздат, 1983, с.137. (54) ВЫСОКОВАКУУМНЫЙ ЯСОРБЦИОННЬЙ

НАСОС (57) Изобретение позволяет повысить экономичность насоса путем уменьшения количества подпиточного криоагента (КА) в широком интервале т-р и улучшения условий охлаждения адсорбента, а -акже увеличить ресурс работы насоса по трудноконденсируемым газам.

1359480

Рекуперативный теплообменник 9 по охлаждающей среде подключен к трубопроводу 7 отвода паров, а по охлаждаемой — к источнику 8 сжатого газа одноименного КА. Активное сопло 11 эжектора 10 подключено к выходу теплообменника 9 по охлаждаемой среде, а пассивное сопло 13 — к жидкостной полости 3 сосуда, заполненного КА.

Сосуд выполнен в виде перевернутого двухстенного стакана 15 с закрепленными на его стенках 16 змеевиками 17 охлаждения. Промежуточный экран выполнен в виде открытой сверху емкости

18, установленной коаксиально стакану, С наружной стороны емкость снабжена многослойной изоляцией 19 и зме1

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано в вакуумных адсорбционных насосах.

Целью изобретения является повьппение экономичности путем уменьшения количества подпиточного криоагента в широком интервале температур и улучшение условий охлаждения адсорбента, а также увеличение ресурса работы по трудноконденсируемым газам. 1О

На чертеже изображена схема высоковакуумного адсорбционного насоса, . Высоковакуумный адсорбционный насос содержит корпус 1, размещенные в нем азотный экран 2 и промежуточный экран, заполненный криоагентом сосуд с жидкой полостью 3 и паровой полостью 4 и закрепленным на нем адсорбен-. том 5, трубопровод 6 подпитки и тру-бопровод 7 отвода паров, причем насос 2О дополнительно содержит источник 8 сжатого газа одноименного криоагенту, рекуперативный теплообменник 9, подключенный по охлаждающей среде к трубопроводу 7 отвода паров, а по охлаж25 даемой — к источнику 8 сжатого газа, установленный в корпусе 1 эжектор 10, активное сопло 11 которого подключено к выходу 12 теплообменника 9 по охлаждаемой среде, а пассивное сопло

13 — при помощи вентиля 14 к жидкостной полости 3 сосуда, который выполнен в виде перевернутого двухстенного евиками 20 охлаждения, а с внутренней стороны днища 21 — адсорбционным элементом 22. Все змеевики и выход 23 эжектора сообщены с труболроводом 6 подпитки, Адсорбент 5 закреплен на внутренней стенке стакана. Такое выполнение насоса позволяет эффективно термостатировать адсорбент, обеспечить значительное увеличение эффективности использования жидкого КА и независимость ведения процесса криостатирования от количества КА в стакане и параметров подпиточного КА в широких пределах. Кроме того, обеспе" чивается надежная защита адсорбента от легкоконденсируемых газов. 1 3 п. ф-лы, 1 ил.

2 стакана 15 с закрепленными на его стенках 16 змеевиками 17 охлаждения., а промежуточный экран — в виде открытой сверху емкости 18, установленной коаксиально стакану 15 и снабженной с наружной стороны многослойной изоляцией 19 и змеевиками 20 охлаждения, а с внутренней стороны днища 21 адсорбционным элементом 22, причем все змеевики охлаждения и выход 23 эжектора 10 сообщены с трубопроводом

6 подпитки, а адсорбент 5 закреплен на внутренней стенке 24 стакана 15.

При этом змеевики 17 с-акана 15 и змеевики емкости 18 выполнены составными из отдельных секций, объединенных между собой при помощи коллекторов 25 и 26.

Адсорбент закреплен пластинами 27, выполненными из высокотеплопроводного газопроницаемого материала.

Высоковакуумный адсорбционный насос работает следующим образом.

Захолаживание насоса производится подачей газообразного криоагента через трубопровод 6 подпитки. При этом вентиль 14 закрьгг, и поток сжатого газа из источника 8 через теплообменник 9 не подается. Газообразный криоагент проходит по змеевикам 17 стакана 15 и змеевикам 20 емкости 18, подается внутрь двухстенного стакана

15 и выходит по трубопроводу 7 отвода

1":59480

10 этом поток сжатогс газа годается из источника 8 через теплообменник 9 по схлаждаемсй среде к активrioII) соплу

11 эжектора 10 и смешивается с подпиточным потоком крисагента в трубопро- 1б воде 6.

После то-о, как ь двухстенном стакане 1 5 криоагента, открывается вентиль 14

20 и часть жидксГО крисагенга подсасызается в эжектор 10 через пассивное соппо 13. Б результате происходит смешение жидкого криоагента с газообразным, по" òóïà.þùèì из источника 8.

При наличии в двухстенном стакане 15

1. Бысоковакуумный адсорбционный насос, содержащий корпус, размещенные в нeì азотный и промежуточные экрапы, заполненный криоагентом сосуд с жидкостной и паровой полостями и закрепленным на нем адсорбентом, и трубопроводы подпитки и отвода паров, отличающийся тем,=о, с целью повышения экономичности путем уменьшения количества подпиточнсго криоагента в широком интервале темпе-. ратур и улучшения условий охлаждения адсороента, а также увеличения ресурса работы по трудноконденсируемым газам, насос дополнительно содержит источник сжатого газа одноименногс криаагенту, рекуг1еративный теплооб— менник, подключенный по охлаждающей среде к трубопроводу отвода паров, а IIO охлаждаемой — к источнику сжатого газа, установленный в корпусе эжектор, активное сопло которого под- ключено к выходу теплообменника по охлаждаемой среде, а пассивное — при помощи вентиля к жидкостной полости сосуда, последний выполнен в виде перевернутого двухстенного стакана с закрепленными на его стенках змеевиками охлаждения, а промежуточный экран — в виде открытой сверху емкости, установленной коаксиальнс стакану и снабженной с наружной стороны многослойной изоляцией и змеевиками охлаждения, а с внутренней стороны днища — адсорбционным элементом, прижидкого криоагента температура подпиточнсго криоагента может. изменяться в широких пре;1ел:x. iIooëå достижения в цвухстен1о;1 стакане 15 заданного

30 уровня жидксгО криОаге11та ei" О пОдпит ку прекращают. Отка1иваемый газ или смесь газов подается в насос -s поступает через азотньй экран 2 к поверхности двухстенного стакана 15 и в зазор между последним и емкос-.üþ 18.

Поскольку схема захолаживания насоса позволяет достигать на поверхности емкости температур вплоть до температуры жидкого криоагента, на говерхностях крионасоса происходит конденсация основной массы газов, за исключе- . нием газов с низкой температурой конденсации, которые откачиваются адсорбентом 5. Лдсорбционный элемент 22 имеет более высокую температуру, чем адсорбент 5, и служит для предотвраЩения прорыва к поверхности адсорбента 5 легксконденсируемых газов при .случайном отеплении поверхности емкости 18. 50 паров, подклю-..ен:: ого к теплообменнику

9 по Охлажда щей среде. После того, как темйература двухс-.енногс стакана

15 и емкости I 8 дбс гигнет;0 К, через трубопровод 6 подпитки подается жидкий криоаген-. и дальнейшее охлаждение насоса происходит парами криоагента, испаряющегося в змеевиках 17 стакана

15 и змеевиках ?0 е 1кости 18. При

Закрепление адсорбента посредством пластин 27, выполненных из пористого высокотеплопроводного газогрсницаемого материала, соединенного с поверхностями тепловым контактом, и использование в крионасосе двух групп охлаждающих змеевиков, объединенных коллекторами 25 и 26, позволяет эффективно термостатировать адсорбент в н-.oîñå.

Применение рекупера r! IIIIIoro теплo-" обменника 9 и эжектора 10 обеспечн""ë...--.. ет значительное увеличение эффактш:.— пости использования жидкого крисагента и независимость ведения процесса криостатирования от количества криоагента в двухстенном стакане 15 и параметров поцпиточного криоагента в широких пределах.

Схема расположения двухстеннorо стакана 15 и емкости 18 обеспечивает надежную защиту адсорбента 5 от легкоконденсируемых газов, повышая ресурс работы насоса в целом. Нанесение изоляции 19 на емкость 18 способствует повышению экономичности насоса.

Формула изобретения

1359480

Составитель К.Загубин

Редактор M.Áàíäóðà Техред M.Дидык

Корректор М.Шароши

Заказ 6131/35 Тираж 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ч ем see змеев ики охлаждения и выход эжектора сообщены с трубопроводом подпитки, а адсорбент закреплен на внутренней стенке стакана.

2. Насос по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что змеевики стакана и емкости выполнены составными из отдельных секций, объединенных между собой при помощи коллекторов.