PL56864B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.11.1969 56864 KI. 27 d, 4/02 MKP F 04 UKD f ¥ 'OJ, Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zbigniew Andrzej Kozlowski, mgr inz. Marek Sadowski Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Urzadzenie do uzyskiwania wysokiej prózni zawierajace kaskade pomp dyfuzyjnych Przedmiotem zgloszenia jest urzadzenie do uzyskiwania wysokiej prózni, zwierajacej kaskade pomp dyfuzyjnych. Tworza ja dwie pompy dyfu¬ zyjne o odpowiednio dobranych parametrach, wy¬ posazone w niezbedne urzadzenia pomocnicze.Pompy te polaczone sa szeregowo poprzez uklad glównych kanalów prózniowych i równolegle po¬ przez uklad pomocniczych kanalów prózniowych wchodzacych w sklad zespolu sterujacego.Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia uzyski¬ wanie wysokiej prózni i charakteryzuje sie duza predkoscia pompowania, prosta obsluga, niskimi kosztami eksploatacji oraz wysoka pewnoscia dzia¬ lania. J Urzadzenie przeznaczone jest zasadniczo do wy¬ korzystania w pracy o charakterze laboratoryjnym.Cechuje je zatem dodatkowo duza elastycznosc konstrukcji, która umozliwia spelnianie wielu fun¬ kcji i rozwiazywanie róznorodnych zagadnien praktyki laboratoryjnej lub krótkoseryjnej pro¬ dukcji jednostkowych urzadzen (na przyklad pro¬ dukcja jednostkowych egzemplarzy lamp specjal¬ nych).Cecha charakterystyczna wspólczesnych urza¬ dzen prózniowych jest coraz wyzsza próznia kon¬ cowa i coraz wyzsza predkosc pompowania. Czyn¬ nikami ograniczajacymi wielkosc prózni koncowej sa: szczelnosc, stan powierzchni odpompowywanej aparatury oraz wlasnosci zespolów pompujacych.Uzyskanie cisnien do 10-8 Tr mozliwe jest przy 10 15 25 30 odpowiedniej szczelnosci aparatury i czystosci jej powierzchni wewnetrznej bez stosowania specjal¬ nych zabiegów, takich jak wielogodzinne wygrze¬ wanie pomp i aparatury pod próznia w tempera¬ turze 400°C, stosowanie metalowych uszczelek i tym podobnych. Ze wzgledu na znaczne ilosci ga¬ zów wydzielajacych sie ze scianek urzadzen i z uszczelek gumowych wymagane sa jednak znacz¬ ne predkosci pompowania. Z uwagi na latwosc uzyskania duzych predkosci pompowania, prosto¬ te budowy, latwosc obslugi i niski koszt pompy dyfuzyjnej sa w tym zakresie cisnien (do 10-8 Tr) niezastapione.Wielkosc prózni koncowej uzyskanej przy pomo¬ cy pompy dyfuzyjnej ograniczona jest przez cis¬ nienie par oleju i wielkosc strumienia gazu prze¬ plywajacego od strony pompy ku obszarowi wy¬ sokiej prózni. Uzyskanie wysokiej prózni mozliwe jest zatem tylko w ukladach zawierajacych obok pompy dyfuzyjnej takie elementy jak skutecznie dzialajace odrzutniki par oleju i wymrazarki oraz pompy zapewniajace dostatecznie dobra próznie wstepna. W miare wzrostu predkosci pompowania wzrasta ilosc gazu wyrzucanego przez pompe dy¬ fuzyjna i w wiekszych ukladach pompowych czyn¬ nikiem okreslajacym koszt urzadzenia staje sie pompa mechaniczna, wytwarzajaca próznie wstep¬ na.Przy znacznych predkosciach pompowania celo¬ we jest wiec stosowanie obok glównej pompy 5686456864 dyfuzyjnej polaczonej z nia specjalnej pompy o niewysokiej prózni koncowej (rzedu 1(H — 10-5 Tr) i o wysokim cisnieniu koncowym — rzedu ulamka tora, co w istotny sposób obniza koszt pompy mechanicznej.W zwiazku z powyzszym dotychczas budowano uklady prózniowe o wysokiej prózni koncowej (rzedu 1(H Tr) i duzej predkosci pompowania w oparciu o jedna z dwu zasad konstrukcyjnych.Pierwsza z nich przewidywala uzycie pompy me¬ chanicznej o dobrej prózni koncowej (rzedu l(HTr) i duzej wydajnosci (rzedu nawet kilkuset m3/h), polaczonej z odpowiednia pompa dyfuzyjna, zaopa¬ trzona w dwie efektywnie dzialajace wymrazarki azotowe. Druga zasada konstrukcyjna opiera sie na zastosowaniu obok pompy mechanicznej o niewiel¬ kiej wydajnosci (rzedu kilkunastu m3/h) ukladu dwu pomp dyfuzyjnych pompy glównej i specjal¬ nej pompy pomocniczej.Istota wynalazku polega na rozwinieciu poda¬ nej powyzej drugiej zasady konstrukcyjnej. W urzadzeniu wedlug wynalazku zastosowano dwie standartowe pompy dyfuzyjne polaczone z odpo¬ wiednimi urzadzeniami pomocniczymi jak zawory, wymrazarka, odrzutniki w specjalny uklad funk¬ cjonalny, przedstawiony schematycznie na rysun¬ ku na fig. 1. Fig. 2 przedstawia widok z boku, a fig. 3 widok czolowy calosci ukladu.Urzadzenie bedace przedmiotem wynalazku zbu¬ dowane jest na zasadzie podzialu calkowitego spadku cisnienia na trzy zespoly pompujace. Wy¬ dajna pompa dyfuzyjna 1 o duzej predkosci pom¬ powania zaopatrzona jest w zespól obnizajacy cis¬ nienie par oleju utworzony przez chlodzony woda odrzutnik 2 i wymrazarke azotowa 3. Specjalna konstrukcja odrzutnika i wymrazarki zapewniaja ich wysoka skutecznosc przy minimalnych oporach przeplywu gazu. Zastosowany do odcinania ukla¬ du pompowego od opróznionego zbiornika zawór przelotowy 4 charakteryzuje sie równiez malymi oporami przeplywu i wysoka szczelnoscia, uzyska¬ na przez wyeliminowanie uszczelnien na walkach.Zawór przelotowy 4, wymrazarka 3, odrzutnik 2 i pompa 1 wraz z glowica pomiarowa 5, tworza stopien najwyzszej prózni. Stopien sredniej prózni tworzy zespól skladajacy sie z pompy dyfuzyjnej 6 o malej wydajnosci zaopatrzonej w odrzutnik 7, zawór przelotowy 8, polaczonej z wyjsciem pompy wysokiej prózni lacznikiem rurowym i zlaczem elastycznym.Zastosowanie w zespole sredniej prózni pompy dyfuzyjnej zamiast pompy pomocniczej daje wiel¬ ka korzysc w postaci polepszenia parametrów ca¬ losci urzadzenia. Dzieki wysokiej prózni wstepnej na wyjsciu pompy glównej, radykalnie zmniejsza sie ilosc gazu rozpuszczonego w oleju, dajac tym samym zmniejszona wielkosc odwrotnego strumie¬ nia gazu. Wysoka próznia wstepna (rzedu 10-5 — 10-6 Tr) jest dalszym czynnikiem obnizajacym ten szkodliwy efekt. Dzieki zestawieniu szeregowo po¬ laczonych pomp dyfuzyjnych 1 i 6 calkowita róz¬ nica cisnien pomiedzy obszarem wysokiej prózni, a wyjsciem pompy sredniej prózni, siegajaca 6 rzedów wielkosci, rozlozona jest na 6 stopni (za¬ stosowano trójstopniowe pompy dyfuzyjne).W ukladzie zawierajacym pompe glówna o wy¬ dajnosci rzedu 1000 l/s i pompe sredniej prózni o wydajnosci rzedu 100 l/s mozna zastosowac jako ostatni stopien pompe mechaniczna o wydajnosci 5 rzedu kilku m3/godz. Zglaszane urzadzenie zaopa¬ trzone jest w dwustopniowa pompe rotacyjna 9 o wydajnosci 5 m3/godz. i prózni koncowej 10~3 Tr.Jest ona polaczona przez zespól sterujacy 10 ze zbiornikiem prózni wstepnej 11 zawierajacym 10 suszke 12 z P205, które usuwa pare wodna z od¬ pompowywanego gazu. Zespól sterujacy 10 zawie¬ ra trzy zawory odcinajace 13 i trzy zapowietrza¬ jace 14, umieszczone we wspólnym bloku co umozliwia niezalezne odpompowywanie (do cis- 15 nienia 10-3 Tr) kazdego ze stopni ukladu. Wszyst¬ kie polaczenia wykonane sa przy pomocy rur i metalowych laczników elastycznych. Pomiar cis¬ nienia mozliwy jest we wszystkich stopniach ukla¬ du przy pomocy glowic 5, 15, 16. 20 Calosc urzadzenia zmontowana jest na wózku 17, w ukladzie trzech kolumn 18 do których przy pomocy przesuwanych obejm 19, umozliwiajacych regulacje wzajemnego polozenia przymocowane sa kolejne czesci ukladu.Na kolumnach tych umieszczone sa równiez przyrzady pomiarowo-kontrolne 20 i puszka z. przyciskami sterowniczymi 21. Wózek zawiera tak¬ ze instalacje wodna z zaworami 22. Wielkosc i efekt dzialania poszczególnych czesci zespolów pompujacych dobrane sa wzajemnie tak, aby za¬ pewnic maksymalna predkosc pompowania calos¬ ci i odpowiednia wartosc cisnienia koncowego.Zastosowanie tego rodzaju ukladu daje korzysci dwojakiej natury. W porównaniu do ukladów za¬ wierajacych obok pompy mechanicznej tylko jedna pompe dyfuzyjna, zglaszane urzadzenie jest proste w budowie. Mozliwosc wyeliminowania drugiej wymrazarki znacznie obnizajacej predkosc pom¬ powania daje dodatkowe korzysci techniczne.W porównaniu z ukladami zawierajacymi obok 40 glównej pompy dyfuzyjnej i pompy mechanicznej pompe pomocnicza zglaszane urzadzenie wyróznia sie zastosowaniem jako pompy pomocniczej typo¬ wej pompy dyfuzyjnej. Zastosowany w zespole wysiokiej prózni uklad — wymrazarka 3, odrzut- 45 nik 2 — dzieki specjalnej konstrukcji daje mozli¬ wosc ograniczenia do minimum cisnienia par oleju w odpompowywanym obiekcie, w nieznacznym tyl¬ ko stopniu obnizajac predkosc pompowania glów¬ nej pompy dyfuzyjnej. W dotychczasowych roz- 50 wiazaniach, przy zachowaniu jako stalych para¬ metrów predkosci pompowania i prózni koncowej, nalezalo by zastosowac pompe o wyzszej wydaj¬ nosci i elementy typowe o wiekszych rozmiarach (ze wzgledu na ich wiekszy opór stawiany prze- 55 plywowi gazów).Rozwiazanie konstrukcyjne w postaci zmonto¬ wania zespolów pomp na niezaleznych kolumnach 18, osadzonych na wózku 17, daje duze korzysci w eksploatacji ukladu. Ulatwione sa obsluga, mon- 60 taz i dostep do aparatury, regulacja polozenia czesci aparatury oraz przesuwanie jej jako calosci. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do uzyskiwania wysokiej prózni za- 65 wierajace kaskade pomp dyfuzyjnych, znamienne 3556864 tym, ze sklada sie z olejowej pompy dyfuzyjnej (1) o duzej wydajnosci wyposazonej w odrzutnik (2) wymrazarke (3) i zawór przelotowy (4), z zespolu sterujacego (10), olejowej pompy dyfuzyjnej o ma¬ lej wydajnosci (6), wyposazonej w odrzutnik (7) i zawór (8), ze zbiornika prózni wstepnej (11) z 6 suszka (12), z pompy obrotowej (9), glowic pomia¬ rowych (5, 15, 16), przy czym wyszczególnione zes¬ poly zmontowane sa na niezaleznych kolumnach (18), umocowanych na wózku (17), na którym znaj¬ duje sie ponadto aparatura pomiarowo-kontrolna (20) i sterownicza (21) oraz instalacja wodna (22). • m« Fig. 1KI. 27 d, 4/02 56864 MKP F 04 b Fig.

2. Fig.

3. WDA-l. Zam. 1736. Nakl. 250 egz. PL