SU1716190A1 - Низковакуумный крионасос - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет улучшить откач- ные характеристики и снизить энергозатраты низковакуумного крионасоса. В корпусе 1 с всасывающим патрубком 2 размещён сосуд 3 Дл  криоагента. Последовательно расположены по ходу откачиваемого газа теплообменник 4 предварительного охлаждени  газа, промежуточный теплообменник 5, откачивающий элемент 6 и сборник 7 конденсата . Сосуд 3 выполнен двухсекционным и снабжен вертикальной трубой 8, соедин ющей верхнюю и нижнюю секции 8, 9. Теплообменник 11 размещен в нижней части секции 9, его вход подключен к паровому пространству секции 10, выход выведен из корпуса 1. Секци  9 снабжена клапаном 12 с коническим уплотнением, контактирующим с верхней частью трубы 8, секци  10 - кюветой 13, жестко закрепленной на нижней части трубы 8. Теплообменник 5 и элемент б расположены в секции 10 в паровом и жидкостном пространстве соответственно . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области вакуумной техники, а в частности к форвакуум ным конденсационным насосам дл  систем безмасл ной откачки вакуумных установок. , Целью изобретени   вл етс  улучшение откачных характеристик и снижение энергозатрат.

На чертеже представлена схема крионасоса .. .- : :Низковакуумный крионасос содержит корпус 1 с всасывающим патрубком 2, размещенный в корпусе 1 сосуд 3 дл  криоагента и последовательно расположенные по ходу откачиваемого газа теплообменник 4 предварительного охлаждени  газа, промежуточный теплообменник 5, откачивающий элемент 6 и сборник конденсата 7. Сосуд выполнен двухсекционным и крионасос дополнительно снабжен вертикальной трубой 8, соедин ющей верхнюю и нижнюю секции 9 и 10 сосуда 3 дл  криоагента, и дополнительным теплообменником 11, размещенным в нижней части верхней секции 9, вход которого подключен к паровому пространству нижней секции 10 сосуда 3, а выход выведен из корпуса 1. Верхн   секци . 9 сосуда 3 снабжена клапаном 12 с коническим уплотнением, контактирующим с верхней частью вертикальной трубы 8, нижн   секци  10 сосуда 3 кюветой 13. жестко закрепленной на нижней части вертикальной трубы 8, а промежуточный теплообменник 5 и откачивающий элемент 6 расположены в нижней секции 10 сосуда 3, в паровом и жидкостном пространстве соответственно. Крионасос также содержит патрубок 14-лл 

XI

С

Ю О

заливки криоагента в сосуд 3, патрубок 15 дл  откачки паров криоагента, клапаны 16 и 17 слива криоагента и конденсата газа по окончании работы.

Крионасос работает следующим образом . Верхнюю секцию 9 сосуда 3 заполн ют жидким криоагентом через заливной патрубок 14, При этом охлаждаютс  трубки предварительного теплообменника 4 и дополнительного азотного теплообменника 11. Открываетс  клапан 12, имеющий коническое уплотнение, и криоагент из верхней секции 9 по трубе 8, снабженной отверсти ми в нижней части, поступает в кювету 13, наход щуюс  в нижней секции 10 сосуда 3 дл  криоагента.

При этом производ т вакуумирование нижней секции 10 через патрубок 15 механическим насосом. Жидкий криоагент, поступа  в кювету 13, кипит в ней и охлаждаетс  до равновесной температуры. Активное перемешивание криоагента пузырьками пара и стру ми, вытекающей из отверсти  жидкости, способствует интенсификации процесса охлаждени , В тех случа х , когда жидкость имеет равновесную температуру, недостаточную дл  возникновени  процесса кипени , охлаждение криоагента происходит путем испарени  в. периферийной части кюветы, где толщина сло - охлаждающейс  жидкости невелика. Это позвол ет проводить охлаждение до равновесной температуры всей массы криоагента , далее поступающего к откачивающему элементу 6. Данный эффект подчеркиваетс  также тем, что при сливе , криоагента с кюветы 13 на дно нижней секции 10 попадает только тонкий поверхностный слой криоагента, который всегда достаточно охлажден как при пузырьковом кипении, так и при поверхностном испарении . Пары криоагента охлаждают трубки промежуточного теплообменника 5, а затем ,; проход  по трубкам теплообменника 11, жидкий криоагент, наход щийс  в верхней секции 9, после чего откачиваютс  механическим насосом, подключенным к патрубку 15. Применение двухсекционного сосуда 3 дл  криоагента позвол ет исключить обогащение криоагента низкокип щей компонентой при откачке паров.

Воздух из откачиваемой камеры поступает во всасывающий патрубок 14, проходит по трубкам теплообменника .4 предварительного охлаждени , приобрета 

температуру, близкую к температуре жидкого криоагента, кип щего при атмосферном давлении, затем попадает в нижнюю секцию 10; где последовательно охлаждаетс  в промежуточном теплообменнике 5 парами

откачиваемого криоагента и конденсируетс  на внутренней поверхности трубок откачивающего элемента б. Под действием силы т жести жидкий воздух стекает в сборник 7 конденсата.

По окончании работы конденсат воздуха сливаетс  через вентиль 17, а неизрасходованный жидкий криоагент - через вентиль 16.

В результате улучшаютс  откачные характерисшки низковакуумного крионасоса, и снижаютс  энергозатраты на вакуумирование .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Низковакуумный крионасос, содержащий корпусе всасывающим патрубком, размещенный в корпусе сосуд дл  криоагента и последовательно расположенные по ходу откачиваемого газа теплообменник предварительного охлаждени  газа, промежуточный теплообменник, откачивающий элемент и сборник конденсата, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью улучшени  откач- ных характеристик и снижени  энергрзатрат , сосуд дл  криоагента выполнен двухсекционным и снабжен вертикальной трубой, соедин ющей верхнюю и нижнюю секции, и дополнительным теплообменником , размещенным в нижней части верхней

   секции, вход которого подключен к паровому пространству нижней секции сосуда, а выход выведен из корпуса, верхн   секци  сосуда снабжена клапаном с коническим уп лотнением, контактирующим с верхней частью вертикальной трубы, нижн   секци  сосуда - кюветой, жестко закрепленной на нижней части вертикальной трубы, а промежуточный теплообменник и откачивающий элемент расположены в нижней секции сосуда в паровом и жидкостном пространстве соответственно.