Криогенный вакуумный насос

954602 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл з Г 04 В 37/08 Гесударствелвмй кемитет СССР Опубликовано 30.08.82. Бюллетень32Дата опубликования описания 05.09.82пе делам изобретений и етврмтий(54) КРИОГЕННЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС 1Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к конструкциям криогенныхвакуумных насосов.Известен криогенный вакуумный насос,содержащий корпус с расположенным в немвнутри охлаждаемого экрана откачивающимэлементом в виде сосуда с хладагентом изакрепленным на его поверхности трубчатым змеевиком, входной патрубок которогорасположен в сосуде выше уровня хладагента, а выходной герметично выведен изкорпуса 1.Недостатки известного насоса - значительные расход хладагента и время достижения предельного вакуума вследствие повышения температуры участков откачивающего элемента при понижении уровня хладагента в сосуде, приводящего к переконденсации откачиваемого газа с отепляющихсяучастков на более холодные,Цель изобретения - сокращение расхода, хладагента и времени достиженияпредельного вакуума.Указанная цель достигается тем, чтотрубчатый змеевик размещен на днище сосуда и над змеевиком на боковых стенкахсосуда герметично закреплена перегородка,снабженная патрубком ограниченной проводимости для хладагента, автоматическим криогенным вентилем и трубкой для отвода паров, верхний конец которой расположен в сосуде выше уровня хладагента, а ниж ний - в полости между днищем сосуда иперегородкой, и последняя и выходной патрубок змеевика покрыты слоем теплоизоляции,При этом в зоне днища сосуда размещенадиафрагма, снабженная патрубком и герметично прикрепленная к охлаждаемому экрану.На чертеже показан предлагаемый насос, продольный разрез.Криогенный вакуумный насос содержит 15 корпус 1 с расположенным в нем внутриохлаждаемого экрана 2 откачивающим элементом в виде сосуда 3 с хладагентом 4 и закрепленным на его поверхности трубчатым змеевиком 5, входной патрубок 6 которого расположен в сосуде 3 выше уровня хладагента 4, а выходной патрубок 7 герметично выведен из корпуса 1; причем трубчатый змеевик 5 размещен на днище 8 сосуда 3, над змеевиком 5 на боковых стенках сосуда 3 герметично закреплена перегородка 9, снаб 954602о формула изобретения 25 зо З 5 ао а 5 50 женная патрубком 10 ограниченной проводимости для хладагента 4, автоматическим криогенным вентилем 11 и трубкой 2 для отвода паров, верхний конец 13 которой рас. положен в сосуде 3 выше уровня хладагента 4, а нижний конец 14 -- в полости 15 между днищем 8 сосуда 3 и перегородкой 9, и последняя и выходной патрубок 7 змеевика 5 покрыты слоем теплоизоляции 16, при этом в зоне днища 8 сосуда 3 размещена диафрагма 17, снабженная патрубком 18 и герметично прикрепленная к охлаждаемому экрану 2.Крома того, корпус 1 имеет входные патрубки 19 и 20. На входе в патрубок 10 ограниченной проводимости и крибгенный вентиль 11 установлены фильтры 21 и 22, выполненные из пористого материала, например меди. Криогенный вентиль1 снабжен трубопроводом 23, выведенным наружу корпуса 1, На вьходе трубопровода 23 установлены мановакууметр 24 и клапан 25. На корпусе 1 также расположены патрубок 26 с вентилем 27 для предварительного вакуумирования полости насоса и его регенерации, мановакууметр 28 для контроля давления в полости насоса и предохранительный клапан 29. Хладагент подается в сосуд 3 через криогенный вентиль 30,Насос работает следующим образом, При помощи форвакуумного насоса (не показан) полость насоса через патрубок 26 и вентиль 27 вакуумируется от атмосферного давления до давления тройной точки откачиваемого газа (50 мм рт, ст.для воздуха). Затем полость трубки 23 заполняется рабочим телом (гелием) и вентиль 25 закрывается. После откачки полости насоса охлаждается азотный экран 2 и в сосуд 3 через вентиль 30 подается хладагент 4 (жид кий гелий). Жидкий гелий из сосуда 3 может поступать в полость 15 между днищем 8 и перегородкой 9 через патрубок 10 ограниченной проводимости, а также при необходимости через вентиль 11. При работе в области давлений ниже 1 10мм рт,ст. ввиду малой тепловой нагрузки количество гелия, поступающего через патрубок 10, достаточно для обеспечения постоянной температуры на конденсирующей поверхности и вентиль 11 постоянно закрыт, так как гелий, находящийся в полости трубки 23 при наличии жидкого гелия в полости 15, конденсируется, обеспечивая понижение давления гелия в трубке 23 и, соответственно, закрытие вентиля 11. При работе в области давлений выше 1 10мм рт.ст. количество гелия, поступающего через патрубок 10, недостаточно. В этом случае происходит постепенное повышение температуры в полости 15, что вызывает повышение давления в трубке 23 и приводит к открытию. вентиля 11 и дополнительной подаче жидкого гелия в полость 15. В процессе всей работы насоса при повышенном давлении вентиль 1 периодически открывается и закрывается, обеспечивая поступление необходимого количества жидкого гелия в полость 15.Комбинация патрубка 10 и вентиля 11 дает возможность существенно расширить диапазон рабочих давлений насоса.Наличие диафрагмы 17 исключает конденсацию откачиваемого газа на боковых стенках сосуда 3, что позволяет избежать явления переконденсации,1. Криогенный вакуумный насос, содержащий корпус с расположенным в нем внутри охлаждаемого экрана откачивающим эле- ментом в виде сосуда с хладагентом и закрепленным на его поверхности трубчатым змеевиком, входной патрубок которого расположен в сосуде выше уровня хладагента, а выходной герметично выведен из корпуса, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода хладагента и времени достижения предельного вакуума, трубчатый змеевик размещен на днище сосуда и над змеевиком на боковых стенках сосуда герметично закреплена перегородка, снабженная патрубком ограниченной проводимости для хладагента, автоматическим криогенным вентилем и трубкой для отвода паров, верхний конец которой расположен в сосуде выше уровня хладагента, а нижний - в полости между днищем сосуда и перегородкой, последняя и выходной патрубок змеевика покрыты слоем теплоизоляции.2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения переконденсации, в зоне днища сосуда размещена диафрагма, снабженная патрубком и герметично прикрепленная к охлаждаемому экрану. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР623989, кл. Р 04 В 37/08, 1977.95461)2 Составитель В. Кря Техред А, Бойкас Тираж 678КИПИ Государственного к по делам изобретений и5. Москва, Ж - 35, Рауш И 1 П кПатеитэ, г. Ужгоро овкииКорректор МПодписноеонитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5д, ул. Проектяая Редактор С. Х)ско Заказ 6154/31 ВН