RU2140568C1 - Криогенный конденсационный насос - Google Patents
Криогенный конденсационный насос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2140568C1 RU2140568C1 RU98114582A RU98114582A RU2140568C1 RU 2140568 C1 RU2140568 C1 RU 2140568C1 RU 98114582 A RU98114582 A RU 98114582A RU 98114582 A RU98114582 A RU 98114582A RU 2140568 C1 RU2140568 C1 RU 2140568C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plates
- cryopanel
- cryogenic
- pumps
- condenser pump
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Насос относится к экспериментальному оборудованию, в частности к насосам для откачки газа из вакуумных камер и аэродинамических труб. Криогенную панель конденсационного насоса выполняют в виде пакета пластин из пористого металла с открытой системой пор. Полости между пластинами соединяют друг с другом и с откачиваемым объемом трубками из пористого металла. Такое выполнение позволяет увеличить производительность криогенного конденсационного насоса за счет увеличения эффективной площади криопанели при неизменных ее габаритных размерах. 1 ил.
Description
Изобретение относится к экспериментальному оборудованию, в частности к насосам для откачки газа из вакуумных камер и аэродинамических труб.
Криогенные насосы являются практически единственным средством откачки, при работе которых достигаются давления ниже 10-5 Па и не выделяются какие-либо загрязнения в откачиваемый объем.
Из всех видов криогенных насосов в настоящее время наиболее распространены конденсационные и адсорбционные насосы. Действие криогенных насосов основано на физических явлениях, происходящих при низких температурах: конденсации газов на охлаждаемых металлических поверхностях (конденсационные насосы); адсорбции газов на твердых охлажденных сорбентах (адсорбционные насосы). Криогенные конденсационные насосы (ККН) способны выдерживать более высокие удельные газовые нагрузки по сравнению с адсорбционными насосами, так как в отличие от последних конденсация осуществляется в том числе и на сконденсированном на поверхности криопанели твердом осадке.
Известен криогенный конденсационный насос, включающий корпус, теплозащитный экран, систему охлаждения, криопанель (см."Вакуумная техника. Справочник". под ред. Е.С.Фролова и В.В.Минайчева, 2-ое изд., М., Машиностроение, 1992).
Недостатком этого насоса является малая поверхность контакта криопанели с откачиваемым газом и соответственно низкая производительность, обусловленная наличием единственной пластины криопанели.
Наиболее близким из известных технических решений является криогенный конденсационный насос, установленный в аэродинамической трубе (АДТ), включающий корпус (совмещен с корпусом камеры АДТ), теплозащитный экран, систему охлаждения, криопанель в виде пакета пластин (см. В.А.Жохов, В.Г.Кехваянц, Б. В. Прусов, С. С. Сидоров. "Аэродинамическая труба", авт.свидетельство N 1803758).
Недостатком указанного насоса является то, что пластины криопанели выполнены из компактного металла, что уменьшает поверхность контакта откачиваемого газа с криопанелью.
Задачей изобретения является повышение производительности криогенного конденсационного насоса.
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение эффективности площади криопанели при неизменных ее габаритных размерах.
Указанный технический результат достигается тем, что в криогенном конденсационном насосе, содержащем корпус, теплозащитный экран, систему охлаждения, криопанель в виде пакета пластин, пластины выполнены из пористого металла с открытой системой пор, причем полости между пластинами соединены друг с другом и с откачиваемым объемом трубками из пористого металла.
На чертеже показана принципиальная схема криогенного конденсационного насоса, размещенного в АДТ, где по сравнению с вакуумной камерой более напряженные по газовой нагрузке режима работы ККН.
Криогенный конденсационный насос содержит корпус 1 (в данном случае совпадает с корпусом камеры АДТ), теплозащитный экран 2, систему охлаждения 3, криопанель 4, состоящую из пакета пластин 5 пористого металла с открытой системой пор, трубки из пористого металла 6, соединяющие полости между пластинами друг с другом и с откачиваемым объемом. Пора считается открытой, если она сообщается с поверхностями пористого тела и проницаема для газа и жидкости при наличии градиента давления на пористом теле. Кроме того, на рисунке показаны элементы АДТ: система подачи газа 7, сопло 8, модель 9, вакуумный насос 10 для предварительной откачки камеры АДТ.
Работа криогенного конденсационного насоса в АДТ осуществляется следующим образом. После предварительной откачки камеры АДТ вакуумным насосом 10, охлаждают теплозащитный экран 2 и криопанель 4 с помощью системы охлаждения 3, которая может быть заливной, испарительной или с автономными ожижительными установками и с газовыми холодильными машинами. По достижению необходимой температуры теплозащитного экрана и криопанели с помощью системы подачи газа 7 через сопло 8 осуществляют напуск газа на исследуемую модель 9. Выходящий из сопла газ натекает на первую пластину криопанели 4 и через открытые поры пластин 5 и пористые трубки 6 перетекает в полости между пластинами и конденсируется на поверхностях пластин и в каналах пор.
Удельная поверхность (отношение суммарной поверхности тела к его массе) пористого металла, полученного методами порошковой металлургии составляет порядка 0,05 - 1 м2/г (см. Е. Л.Шведков, Э.Т.Денисенко, Н.Н.Ковенский. "Словарь - справочник по порошковой металлургии", Киев, 1982 и С.В.Белов. "Пористые металлы в машиностроении", М., 1976). Для пластин из компактных металлов, используемых в качестве криопанели, эта величина порядка 10-4 м2/г.
Использование пористого металла в качестве материала пластин криопанели позволяет увеличить эффективную площадь по сравнению с вариантом пластин из компактного металла.
Поскольку криогенные конденсационные насосы относятся к группе насосов поверхностного действия, их производительность пропорциональна эффективной площади контакта откачиваемого газа с криопанелью.
Следовательно ККН с криопанелью из пористого металла могут обладать первоначальной производительностью заметно превосходящей производительность ККН с криопанелью из компактного металла. По мере нарастания слоя конденсата в каналах пор производительность насоса будет уменьшаться и в пределе при закрытии каналов пор будет приближаться к производительности ККН с компактным металлом.
Число пористых пластин криопанели зависит от газовой нагрузки на ККН, мощности системы охлаждения и определяется габаритными размерами камеры.
Тепловое излучение от стенок насоса на криопанель составляет часть теплопритока, соизмеримую с тепловой конденсации. Поэтому при наличии криопанели в виде пакета пластин они выполняют кроме всего прочего и роль дополнительных теплозащитных экранов, снижая тепловые нагрузки на внутренние пластины.
Для криопанелей обычно выбираются материалы с высокими коэффициентами теплопроводности: медь, алюминий, сплавы на их основе и другие металлы.
Claims (1)
- Криогенный конденсационный насос, включающий корпус, теплозащитный экран, систему охлаждения, криопанель в виде пакета пластин, отличающийся тем, что пластины выполнены из пористого металла с открытой системой пор, причем полости между пластинами соединены друг с другом и с откачиваемым объемом трубками из пористого металла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114582A RU2140568C1 (ru) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Криогенный конденсационный насос |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114582A RU2140568C1 (ru) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Криогенный конденсационный насос |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2140568C1 true RU2140568C1 (ru) | 1999-10-27 |
Family
ID=20209065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98114582A RU2140568C1 (ru) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Криогенный конденсационный насос |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2140568C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105464929A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-06 | 安徽万瑞冷电科技有限公司 | 低温泵冷屏 |
-
1998
- 1998-07-29 RU RU98114582A patent/RU2140568C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105464929A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-06 | 安徽万瑞冷电科技有限公司 | 低温泵冷屏 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1070130A (en) | Cryopumping method and apparatus | |
US5513499A (en) | Method and apparatus for cryopump regeneration using turbomolecular pump | |
US4724677A (en) | Continuous cryopump with a device for regenerating the cryosurface | |
US6154478A (en) | Chemical oxygen-iodine laser (coil)/cryosorption vacuum pump system | |
CA1045395A (en) | Refrigerating process and apparatus therefor | |
EP0079960A1 (en) | IMPROVED CRYOPUMP. | |
US4212170A (en) | Cryopump | |
US3712074A (en) | Cryogenic gas trap | |
US5483803A (en) | High conductance water pump | |
CN108430606B (zh) | 使用选择性转移膜的蒸发冷却系统和方法 | |
US4691534A (en) | Cryogenic pump with refrigerator with the geometry of the shields, suitable for achieving a high efficiency and an extended life | |
JPS6035190A (ja) | クライオポンプ | |
US4485631A (en) | Method and apparatus for rapidly regenerating a self-contained cryopump | |
KR100706818B1 (ko) | 크라이오 펌프 | |
US5345787A (en) | Miniature cryosorption vacuum pump | |
RU2140568C1 (ru) | Криогенный конденсационный насос | |
US3387767A (en) | High vacuum pump with cryosorption pumping element | |
US3464223A (en) | Trap pump for vacuum system | |
US4219588A (en) | Method for coating cryopumping apparatus | |
US4838035A (en) | Continuous cryopump with a method for removal of solidified gases | |
Foster | High‐throughput continuous cryopump | |
JP2967785B2 (ja) | ゲツターポンプ装置 | |
US4896511A (en) | Optimally staged cryopump | |
JP4304450B2 (ja) | 真空排気装置 | |
RU2094656C1 (ru) | Адсорбционный высоковакуумный насос |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090730 |