Охлаждаемая ловушка

Союз Советских Социалистических Респу 0 ликК АВТОРООМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ависимое от авт. свидетельства М Ч. Кл, Г 04 д 6/00 Заявлено 09,1.1969 ( 1296385/26-2 присоединением заявкиКомитет по делам аабретениИ и аткрытиИ при Совете Министров СССРриоритетпубликовано 14.11.1972. Бюллетень1ата опубликования описания 6 Х 1972 УД К 621.528:621.59 (088,8 Авторы зобрете П, Шумский, В, В. Леонов, ов, В. И, Куприянов, А. Хи А, Я. ШтрахмаВ, П. Горин, Б. П, Сив вител ЛАЖДАЕМАЯ ЛОВУШКА 2 насос, а также равномерное распределение потока парогазовой смеси по охлаждаемой поверхности.Цель достигается тем, что охлаждаемыепанели ловушки выполнены в виде верхнего,нижнего ц кольцевого вертикального оптически непроницаемых экранов. Последтшй состоит из равномерно расположенных по окружности вертикальных трубок с продольцымц1 о ребрами, образующими проходные каналы сувеличивающимися к периферии площадямисечений, Концы трубок соединены с заполняемыми жидким хладагентом верхним и нижним кольцевыми коллекторами, в плоскости15 которых расположены верхний ц нцжццй экраны, имеющие большее, чем у вертикальногоэкрана, гидравлическое сопротивление. По осцкорпуса установлен распределительный патрубок с отверстиями, причем отверстия, расположенные в нижней части патрубка, имеютбольший диаметр, чем отверстия в верхнейчасти патрубка,На фиг. 1 показанадаемая ловушка в продцг. 2 - то же в поперерезе.Охлаждаемая ловушка состоит цз корпусд1 с крышкой 2, покрытых слоем 3 теплоизоляции, патрубка 4 для входа пара-гдзовой смспредлагаемая охлдждольном разрезе; ца чном (частичном) разИзобретение относится к вакуумной и холодильной технике и может быть использовано для увеличения времени поддержания заданного вакуума в емкости, содержащей устройства с большим выделением паров воды, а также для эффективного откачивания газов (например, азота, воздуха и т. п.), которые не могут быть откачаны криогенным насосом, охлаждаемым жидким азотом.Известны охлаждаемые ловушки для вакуумных насосов, содержащие корпус с патрубками для соединения его с откачным вакуумным насосом и с откачиваемой емкостью и и размещенные в нем оптически непроницаемые криогенные поверхности, охлаждаемые жидким хладагентом, например азотом.Эти ловушки предназначены для предотвращения миграции паров рабочего тела вакуумных насосов (паров масла) в откачиваемую емкость и, следовательно, не могут применяться при длительной откачке емкости, содержащей устройства с большим выделением водяного пара.Целью изобретения является увеличение времени поддержания заданного вакуума в емкости, содержащей устройства с большим паровыделением, обеспечение конденсации паров воды в твердое состояние, предотвращение попадания паров воды в откачной вакуумный Е. Иванов, В. С. Захауов,"- -одионов, В. С. Баранов50 55 60 65 3си от откачиваемой емкости и патрубка 6 для выхода газа к откачному вакуумному насосу; нижнего 6 и верхнего 7 коллекторов, нижнего 8 и верхнего 9 оптически непроницаемых экранов в виде усеченных конусов, соединенных ребрами с коллекторами 6 и 7; кольцевого вертикального также оптически непроницаемого экрана 10, выполненного из равномерно расположенных по окружности трубок 11 с продольными ребрами 12, образующими проходные каналы 18 с увеличивающимися к периферии площадями сечений; р аспр еделительного патрубка 14, з акры гого с нижнего торца и имеющего в боковых стенках отверстия 15; цепей подвеса 16, упругих элементов 17, труб 18 и 19 для подвода жидкого и отвода газообразного хладагента и сливного крана 20.Ловушка устанавливается между вакуумной камерой, в которой имеется устройство, выделяющее большое количество водяного пара, и откачным вакуумным насосом, механическим или пароструйным.В первои фазе вакуумирования, т, е. в то время когда и откачиваемая емкость и ловушка предварительно вакуумируются откачным вакуумным насосом, рекомендуется не применять хладагент и, если можно, прогреть ловушку нагревательными устройствами, чтобы десорбировать и откачать газ с поверхностей экранов. После дегазации и охлаждения ловушки при вакууме не хуже 110 - 1 лмрт,ст. через трубу 18 подается жидкий хладагент, и к ловушке подсоединяется емкость с устронством, выделяющим большое кочество водяного пара.Паро-газовая смесь с помощью распределительного патрубка 14 направляется на кольцевой вертикальный экран 10. Коллекторы 6, 7 и экраны 8, 9 и 1 О выполнены из металла с большой теплопроводностью. Коснувшись эккрана, имеющего криогенную температуру, молекулы водяного пара конденснруются в твердое состояние (десублируются). Освобожденный от пара газ отводится по кольцевому каналу и патрубку 6 к откачному вакуумному насосу. Незначительная часть молекул водяного пара, не захваченная кольцевым вертикальным экраном 10, десублимируется на нижнем 8 и верхнем 9 экранах. Однако преимущественная направленность потока наро-газовой смеси к кольцевому вертикальному экрану, выполнение проходных сечений каналов последнего с увеличением к периферии (в направлении откачки) и значительно большее гидравлическое сопротивление нижнего 8 и верхнего 9 экраном обеспечивают значительное уменьшение количества молекул водяного пара, попадающих на нижний и верхний экраны. Это количество молекул увеличивается с ростом толщины льда на вертикальном экране и в заключительной части работы ловушки роль нижнего и верхнего экранов возрастает.При конденсации водяного пара в твердое состояние последний захватывает и замуро 5 10 15 20 25 30 35 40 45 вывает газы, не конденсирующиеся при температуре жидкого азота (криозахват). Следовательно, скорость откачки зависит от скорости откачки вакуумного насоса и криозахвата. Возможен вариант, когда вакуумный откачной насос можно отключить (при достаточно большом отношении расхода паров воды к расходу неконденсирующихся газов и натекания в систему). Ловушка работает до тех пор, пока образующийся лед не закупорит проходные каналы 13 для газа между продольными ребрами 12 вертикальных трубок 11 и проходные каналы 18 для газа между продольными ребрами 12 вертикальных трубок 11 и проходные сечения для газа в нижнем 8 и верхнем 9 экранах.Наличие криогенных температр и достаточно большая теплопроводность льда, образовавшегося при десублимации водяного пара, обеспечивают большую продолжительность работы охлаждаемой ловушки,Для уъеньшения внешних тепловых притоков и, следовательно, расхода хладагента корпус и крышка ловушки покрыты слоем теплоизоляции, криогенные поверхности крепятся с помощью цепей подвеса 16, точечный или линейный контакт между звеньями обуславливает большое термическое сопротивление, а трубы 18 л 19 для подвода и отвода хладагента устанавливаются на корпусе через тонкостенные упругие элементы 17, обладающие также большим термическим сопротивлением и служащие одновременно для компенсации линейных перемещений,По окончании работы охлаждаемая ловушка прогревается, просушивается, например, греющим воздухом, конденсат удаляется через сливной кран 20, расположенный в нижней точке корпуса.Предлагаемая ловушка может быть использована для откатки газов не только из пароводяной смеси, но и из других газовых смесей, составляющие газы которых (все или частично) не могут конденсироваться в твердое состояние при температуре жидкого азота. Предмет изобретенияОхлаждаемая ловушка для вакуумных насосов, содержащая теплоизолированный корпус с патрубками для соединения его с откачным вакуумным насосом и с откачиваемой емкостью и размещенные в нем оптически непроницаемые криогенные панели, охлаждаемые жидким хладагентом, например азотом, отличаюиаяся темчто, с целью повышения эффективности ловушки, охлаждаемые панели ловушки выполнены в виде вертикального кольцевого жалюзийного экрана с охлаждающими трубками по торцам и расположенных в плоскостях его коллекторов верхнего и нижнего экранов, образующих вместе с первым замкнутую негерметичную камеру, внутри которой соосно с кольцевым экраном устачовлен пропущенный через верхний экран распределительный патрубок с заглушенным нижним тор332253 цом и с отверстиями в боковой стенке, имеющими увеличивающийся вчиз по потоку парогазовой смеси диаметр, при этом проходные каналы между жалюзи вертикального экрана иг енбер оставитсль И. орректор Л. Орлова едактор Т. Орловская хред Е. Борисова Ъ 500 Тираж 448зобретений и открытий при СовЖ, Раушская наб., д. 4 у 5 Заказ 1156/1 О11 НИИПИ Комит ПодписноМинистров СССР ипография, пр. Сапунова,Изд. по делам Москвимеют увеличивающиеся к периферии площади сечений, а верхний и нижний экраны выполнены с большим, чем у вертикального экрана, гидравлическим сопротивлением.