Вакуумный крионасос

(4) оАКУУННЫЙ КРИОНАСОС 1Изобретение относится к криогенному машиностроению и предназначено для вымораживания паров воды, углекислоты и газов в замкнутом объеме.Известны вакуумные крионасосы, содержащие теплозащитный экран и криопанель, охлаждаемые криогенератором с полостями сжатия и расширения, соединенными между собой посредством теплообменников и регенераторов 11.Однако известные устройства недостаточно высоко эффективны из-за несовершенства схемы включения криогенератора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вакуумный крионасос, содержащий холодильно-газовую машину с теплообменниками нагрузки и поршневыми компрессором и расширителем, полости которых соединены посредством холодильника и регенераторов, а также криопанель с жалюзийными экраном, закрепленные на теплообменниках нагрузки машины 2,Этот крионасос также недостаточновысокоэффективен из-за несовершенства схемы включения холодильногазо 5 вой машины, в результате чего ограничивается уровень достигаемого вакуума.Целью изобретения является получение более глубокого вакуума.Поставленная цель достигается тем,что полости компрессора и расширителя машины имеют дополнительную линию связи с включенной в нее емкостью,выполненную в виде змеевика, размещенного на криопанели, в жалюзи экрана и на наружной поверхности расширителя.На чертеже изображен схематично20данный крионасос, разрез.Крионасос содержит холодильно-газовую машину 1 с теплообменниками 2и 3 нагрузки и поршневыми компрессором 4 и расширителем 5, полости 6и 7 которых соединены посредством холодильника 8 и регенераторов 9 и 10,а также криопанель 11 с жалюзийнымэкраном 12, закрепленные на теплообменниках 2 и 3 нагрузки машины 1,Полости 6 и 7 компрессора и расширителя машины 1 имеют допслнительнуюлинию 13 связи с включенной в нееемкостью 14, выполненную в виде змеевика 15, размещенного на криопанели11, в жалюзи экрана 12 и на зружной поверхности расширителя 5.Линия 13 связи подключена к полости 7 расширителя церез обратныйклапан 16, а полость 6 компрессорачерез другой обратный клапан 17, Навходе в емкость 14 установлен регулирующий вентиль 18, Крионасос патрубком 19 подсоединяется к откачиваемому объему.2 ОКрионасос работает следующим образом,При движении поршней машины вверхкриоагент в полостях 6 и 7 (холодильнике 8), регенераторах 9 и 10 и теплообменниках нагрузки 2 и 3 сжимается, и через обратный клапан 16часть его перепускается в линию 13нагревается и поступает в дополнительную емкость 14, Холодный криоагент, выходя из полости 7, отводиттепло от криопанели 11, обеспечиваялучшую конденсацию примесей на панели, в особенности на ее периферийной части и понижает температуру жа)35люзийного экрана 12. Это происходитза счет контакта линии 13 с жалюзии дополнительного змеевикового экрана, Таким образом, существенноуменьшается количество теплопритоков4 Ок теплообменникам нагрузки первой ивторой ступеней. Затем поршень компрессора 4 продолжает двигаться вверх,а поршень расширителя 5 движется вниз,переталкивая газ охлажденный в хо 45лодильнике 8 и в регенраторах 9 и 10,в полости 7 расширителя, цто необходимо для производства холода. После этого поршни движутся вниз, расширяя и охлаждая газ в полостях 6 и 7,5 Ои теплообменных аппаратах и отводятепло от экрана 12 и криопанели 11,вымораживая примеси от откачиваемого объемаНагретый до температурыокружающей среды криоагент из емкос.ти 14 и линии 13 через обратный кла 55пан 17 перепускается в полость 6компрессора 4 при закрытом обратномклапане 16. Поршень компрессора 4 процолжает перемещаться вниз, а по шень расширителя 5 идет вверх, выталкивая криоагент из полостей 7 расширителя в теплообменные аппараты и полости 6 компрессора. Далее процессы повторяются.Холодопроизводительность машины, реализуемая непосредственно через теплообменник нагрузки обеих ступеней из-за введения дополнительной линии, не снижается. Это объясняется тем, что перепуск небольшой части криоагента из полости расширителя в полость компрессора по линии, минуя регенераторы, улучшает условия работы теплообменных аппаратов, в особенности регенераторов, неидеальность работы которых создает наибольшую из необратимых потерь в цикле машины. В то же время введение линии с криоагентом, охлаждающим криопанель и экран, позволяет существенно снизить теплопритоки к теплообменникам нагрузки, Кроме того, на поверхности трубопровода этой лини также вымерзает часть газов и паров, что увеличивает полезную холодопроизводительность машины, улучшает условия работы криопанели. В результате сокращается время откачки и обеспечивается достижение более глубокого вакуума. Увеличение поверхности теплообмена с откачиваемой средой такие сокращает время откачки и увеличивает продолжительность работы вакуумнасоса без отогрева. Перечисленные достоинства повышают эффектив,ность работы крионасоса, так как количество энергии, потребляемое машиной при организации перепуска, практически не изменяется.формула изобретенияВакуумный крионасос, содержащий холодильно-газовую машину с теплообменниками нагрузки и поршневыми комп.: рессором и расширителем, полости которых соединены посредством холодильника и регенераторов, а также криопанель с жалюзийным экраном, закрепленные на теплообменниках нагрузки машины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения более глубокого вакуума, полости компрессора и расширителя машины имеют дополните 1 ьную линию связи с включенной в нее емкостью, выполненную в виде973920 6й 1 у 61 да К. и др. Воще СЬагасЬег 1 ь 1 сь о 5 Сгуоращр Х Час. 5 с 1 апд Тесйпо 1, 1966, ч. 3, " 5.2. Минайчев В.Е. Вакуумные крионасосы, М., "Энергия", 1976. г б ц Д Составител 6.0. КилимникТехред Ж.Кастелевич Корректор М 11 аро ор Л. Пов 44 Зака Тираж 678ВНИИПИ Государственногпо делам изобретен 3035, Москва, 1(-35, Ра ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн и змеевика, размещенного на криопанели, в жалюзи экрана и на наружной поверхности расширителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 5 Подписи комитета СС й и открытий шская наб