SU1682628A1 - Криоадсорбционный насос - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вакуумной технике и позвол ет улучшить откачные характеристики и повысить экономичность насоса . Внутренние и внешние обечайки, коаксиальные им перфорированные обечайки и пористые экраны (ПЭ) закреплены на крышке кольцевого сосуда (С) дл  криоагента , который размещен внутри радиационного экрана, образованного С дл  хладагента, обечайкой (О), закрепленной на входном патрубке, и входным шевронным экраном. Адсорбент расположен в кольцевых зазорах ме.жду перфорированной обечайкой и ПЭ. Трубки-подвесы С дл  криоагента размещены между соседними ПЭ и снабжены упорными шайбами. Между обечайкой, закрепленной на входном патрубке и С дл  криоагента установлен тепловой мост. В сквозном осевом канале С дл  хладагента расположена тонкостенна  труба, закрел- ленна  на С дл  криоагента. Внутри С дл  хладагента размещен торовый сосуд с патрубками , выполн ющий функцию форваку- умной ловушки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. in С

Description

Изобретение относитс  к вакуумной технике, а именно к конструкци м криоад- сорбционных вакуумных насосов.

Цель изобретени  - улучшение откач- ных характеристик, повышение экономичности путем снижени  расхода криоагента, а также повышение надежности.

На фиг.1 представлен предлагаемый насос, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Криоадсорбционный насос содержит вертикальный корпус 1 с днищем 2 и расположенным на крышке 3 входным патрубком 4, размещенный в корпусе 1 внутри цилиндрического экрана 5 охлаждаемый радиационный экран, выполненный в виде обечайки 6, герметично закрепленной на входном патрубке 4 и на сосуде 7 дл  хладагента,

снабженном сквозным осевым каналом 8 с внутренним шевронным экраном 9, и входного шевронного экрана 10, закрепленного в верхней части обечайки 6, и установленный внутри обечайки 6 радиационного экрана откачивающий элемент, выполненный в виде кольцевого сосуда 11 дл  криоагента, снабженного крышкой 12 с трубками-подвесками 13, теплопроводом, перфорированными обечайками 14, расположенными с зазорами коаксиально последним пористыми теплозащитными экранами 15 и адсорбентом 16, размещенным в зазорах. Теплопровод выполнен в виде внутренней 17 и внешней 18 обечаек, коаксиальных перфорированным обечайкам 14 и пористым экранам 15, перфорированные обечайки 14 и внутренн   17 и внешн   18 обечайки зао

00

ю

Г-Л1

креплены с тепловым контактом на крышке 12 сосуда 11 дл  криоагента, а трубки-подвесы 13 расположены между двум  соседними пористыми экранами 15 и снабжены упорными шайбами 19, установленными выше центра т жести откачивающего элемента , обечайка 6 радиационного экрана снабжена тепловым мостом 20, расположенным внутри нее с образованием кольцевой полости 21 и герметично закрепленным на обечайке 6 в ее верхней части и на крышке 12 сосуда 11 дл  криоагента. Сосуд 11 дл  криоагентэ снабжен тонкостенной трубой 22, расположенной с зазором в осевом канале 8 сосуда 7 дл  хладагента, контактирующей с ним в зоне своего нижнего торца и закрепленной верхним торцом на сосуде 11 дл  криоагента, в внутренний шевронный экран 9 размещен в нижней части тонкостенной трубы 22. Насос дополнительно содержит размещенный во внутренней полости сосуда 7 дл  хладагента торовый сосуд 23, снабженный двум  диаметрально расположенными патрубками 24 и 25, гер- метччно выведенными из корпуса 1. Обечайка 6 радиационного экрана снабжена сквозными отверсти ми, выполненными в зоне кольцевой полости 21. Насос также снабжен аварийными клапанами 26 и 27, подключенными к входному патрубку 4, причем клапан 26 сообщен с атмосферой, а клапан 27 - с полостью между корпусом 1 и радиальным экраном. Кроме того, на обечайке 6 радиационного экрана расположен кольцевой карман 28 с пористым экраном 29, заполненный адсорбентом.

Насос работает следующим образом. Предварительно внутренн   полость насоса и полость между корпусом 1 и радиационным экраном, выполн юща  функции охранной теплоизол ционной полости, ва- куумируютс  внешним форвакуумным насосом . По достижении в этих полост х необходимого уровн  вакуума их внешнюю откачку прекращают и заливают хладагент (жидкий азот) в сосуд 7 радиационного экрана . Откачка камеры, дл  которой предназначен данный насос, от атмосферного давлени  может осуществл тьс  через торовый сосуд 23 путем подключени  к камере и форвакуумному насосу патрубков 24 и 25, В этом случае торовый сосуд 23 выполн ет функцию азотной ловушки. После предварительного вакуумировани  камеры и насоса в сосуд 11 заливают криоагент, который имеет температуру ниже, чем хладагент, либо тот же хладагент (например, жидкий азот), который в рабочих услови х имеет более низкую температуру вследствие обеспечени  откачки его паров из сосуда 11 через трубки-подвесы 13.

По мере охлаждени  обечайки 6 радиационного экрана охлаждаетс  и кольцевой

карман 28. Расположенный в нем адсорбент обеспечивает поддержание высокого вакуума в теплоизол ционной полости. Одновременно происходит и охлаждение адсорбента 16 в зазорах между пористыми

0 экранами 15 и перфорированными обечайками 14„ По достижении рабочей температуры адсорбентом 16 насос интенсивно поглощает поступающие в него из откачиваемой камеры через входной патрубок А га5 зы. При использовании в качестве криоагента твердого азота температуру адсорбента 16 можно довести до уровн  около 50 К, когда он поглощает практически все атмосферные газы. Дл  удалени  неадсор0 бируемых газов к данному насосу может быть дополнительно подстыкован, например , магниторазр дный насос.

Тепловой мост 20 обеспечивает минимум теплопритока к откачивающему эле5 менту со стороны радиационного экрана. Аварийные клапаны 27 и 28 предназначены дл  предотвращени  разрушени  слабых в прочностном отношении элементов насоса, например теплового моста 20, при резком

0 аварийном повышении давлени  на входе насоса. Эти клапаны обеспечивают выравнивание давлени  в теплоизол ционной полости и в полости откачивающего элемента. Наличие тонкостенной трубы 22 снижа5 ет теплопритоки к сосудам 7 и 11, т.е. позво- л ет снизить расходы хладагента и криоагента.

Claims (4)

1. Высокие скоростные характеристики насоса обеспечиваютс  развитой поверхно0 стью пористых теплозащитных экранов 15 и надежной тепловой защитой адсорбента. Формула изобретени  1. Криоадсорбционный насос, содержащий вертикальный корпус с днищем и рас5 положенным на крышке входным патрубком, размещенный в корпусе внутри цилиндрического экрана охлаждаемый радиационный экран, выполненный в виде обечайки, герметично закрепленной на входном патрубке и на сосуде дл  хладаген5 та, снабженном сквозным осевым каналом с внутренним шевронным экраном, и входного шевронного экрана, закрепленного в верхней части обечайки, и установленной внутри обечайки радиационного экрана от0 качивающий элемент, выполненный в виде кольцевого сосуда дл  криоагента, снабженного крышкой с трубками-подвесками, теплопроводом, перфорированными обечайками , расположенными с зазором коаксиально последним пористыми теплозащитными экранами и адсорбентом, размещенным в зазорах, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  откачных характеристик и повышени  экономичности путем снижени  расхода криоагента, теплопровод выполнен в виде внутренней и внешней обечаек, коаксиальных перфорированным обечайкам и пористым экранам, причем последние , перфорированные внутренн   и внешн   обечайки закреплены с тепловым контактом на крышке сосуда дл  криоагента , а трубки-подвесы расположены между двум  соседними пористыми экранами и снабжены упорными шайбами, установленными выше центра т жести откачивающего элемента, обечайка радиационного экрана снабжена тепловым мостом, расположенным внутри нее с образованием кольцевой полости и герметично закрепленным на обечайке радиационного экрана в ее верхней части и на крышке сосуда дл  криоагента , при этом последний снабжен тонкостенной трубой, расположенной с зазором в осевом канале сосуда дл  хладагента , контактирующей с ним в зоне своего нижнего торца и закрепленной верхним торцом на сосуде дл  криоагента, а внутрен- ний шевронный экран размещен в нижней части тонкостенной трубы.
2. 2.Насос по п. 1,отличающийс  тем, что он дополнительно содержит размещенный во внутренней полости собуда дл 

   хладагента торовый сосуд, снабженный двум  диаметрально расположенными патрубками , герметично выведенными из корпуса.
3. 3.Насос по п. 1,отличающийс  тем, что обечайка радиационного экрана

   снабжена сквозными отверсти ми, выполненными в зоне кольцевой полости.
4. 4.Насос по п. 1,отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, - он снабжен аварийными клапанами, подключенными к входному патрубку, причем один из них сообщен с атмосферой, а другой - с полостью между корпусом и радиационным экраном.

   LI

   8292891

   Фиг. 2