Криогенный конденсационный насос Советский патент 1984 года по МПК F04B37/08 

2. Криогенный насос по п. 1, о т личайщийся тем, что, с целью обеспечения непрерьгеной откачки, ниже сборника конденсата установлена теплоизолированная камера,сообщенная со сборником и атмосферой посредством вентилей,имеющих запорные элементы со штоками,размещенными в полости стакана.

3, Криогенный насос по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы при конденсации откачиваемого газа в твердую фазу, набор змеевиков выполнен в виде отдельных секций, расположенных по высоте корпуса.

1. КРИОГЕННЫЙ КОНДЕНСАЦИОННЫЙ НАСОС, содержащий корпус, размещенные в нем сосуд для хладагента и откачивающий элемент в виде набора змеевиков, подсоединенных входными концами к коллектору, связанному с вакуум-проводом, a выходными - сообщенных со сборником конденсата, о тличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, коллектор вьшолнен в виде вер- . тикально расположенного стакана, сообщенного в нижней ча:сти со сборником конденсата, a входные и выходные концы змеевиков подсоединены к полости стакана через его боковую поверхность, причем выходные концы наклонены к сборнику конденсата и со общены с ним через полость стакана.

1

Изобретение относится к области вакуумной техники.

Известен криогенный конденсационный насос, содержащий корпус, размещенные в нем сосуд для хладагента и откачивающий элемент в виде набора змеевиков, подсоединенных-входными концами к коллектору, связанному с вакуумпроводом,. а выходньти - сообщенных со сборником конденсата tilК недостаткам известного технического решения следует отнести наличие в нем двух относительно сложных в изготовлении и ремонте элементов коллектора и сборника конденсата. Их наличие усложняет конструкцию насойа и уменьшает надежность его работы Кроме того, местоположение этих элементов друг относительно друга, например по высоте, однозначно задает возможные длины змеевиков, составляющих основу откачивающего элемента В то же время, при конденсации откачиваемого газа в твердую фазу иногда возникает необходимость регулировать контролируемым образом допустимую длину каждого змеевика (.при сохранении неизменной суммарной длины всех змеевиков), например, путем секционирования последних. В откачивающем элементе известного насоса такая возможность секционирования змеевиков отсутствует, что не позволяет эффективно использовать рабочий объем змеевикой при конденсации откачиваемого газа в твердую фазу (из-за забивания входов и выходов змеевиков твердым конденсатом при наличии внутри змеевиков незаполненных твердым конденсатом полостей).

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в криогенном конденсационном насосе, содержащем корпус, размещенные в нем сосуд для хладагента и откачивающий элемент в виде набора змеевиков, подсоединенных входными концами к коллектору, связанному с вакуумпроводом, а выходными - сообщенных со сборником конденсата, коллектор вьшолнен в виде вертикально расположенного стакана, сообщенного в нижне части со сборником конденсата, а входные и выходные концы змеевиков подсоединены к полости стакана через его боковую поверхность, причем выходные концы наклонены к сборнику конденсата и сообщены с ним через полос.ть стакана.

С целью обеспечения непрерывной откачки в известном насосе ниже сборника конденсата установлена теплизолированная камера, сообщенная со сборником и атмосферой посредством вентилей, имеющих запорные элементы со штоками, размещенными в полости стакана,.

Кроме того, в известном насосе с целью повышения надежности работы при конденсации откачиваемого газа в тверцую фазу набор змеевиков выполнен в виде отдельных секций, расположенных по высоте корпуса.

На чертеже изображен продольный разрез описываемого насоса.

Криогенный конденсационный насос содержипг корпус 1, размещенные в нем сосуд 2 для хладагента и откачивающий, элемент в виде набора змеевиков 3, подсоединенных входными концами 4 к коллектору, связанному с вакуумпроводом 5, а выходными 6 - сообщенных со сборником 7 конденсата. Коллектор вьшолнен в виде вертикально расположенногЬ стакана 8, сообщенного в нижней части со сборником 7 конденсата, а входные и выходные кон цы 4 и 6 змеевиков 3 подсоединены к полости стакана 8 через его боковую поверхность, причем выходные концы 6 наклонены к сборнику 7 конденсата и сообщены с ним через полость стакана 8. Ниже сборника 7 конденсата установлена теплоизолированная камера 9 сообщенная со сборником 7 и атмосферой посредством вентилей, имеющих запорные элементы 10 и 11 со штоками 12 и 13, размещенными в полости стакана 8. Набор змеевиков 3 вьтолнен в виде отдельных сек1щй, расположенных по высоте корпуса 1. Корпус. 1 снабжен также резервуаро 14 для дополнительного хладагента, имеющим внутреннюю полость 15. Описываемый насос работает следую щим образом. После заполнения сосуда 2 и резер вуара 14 криогентом температура змее виков 3, омываемых жидким азотом, понижается. Газ из реципиента предварительно охлаждается (от 300 до 100К) в полости 15. При этом пары воды и другие легкоконденсируемые (при Тр 80К) примеси откачиваемого газа (обычно воздуха) конденсируются, так что в стакан 8 и далее на входные концы 4 змеевиков 3 поступае очищенный от легкоконденсируемых примесей газа. Далее он конденсирует ся (в интервале давлений 760 торртройная точка) в жидкую фазу и в виде жидкости вновь поступает через выходные концы 6 змеевиков 3 в полость стакана 8. По боковой поверхности стакана 8 жидкий конденсат стекает в сборник 7 конденсата. Использование вертикально расположенного стакана 8 позволяет существенно упростить конструкцию описываемого насоса. Этот стакан функционально заменяет собой два узла известного насоса, а именно - коллектор и сборник жидкого конденсата. При этом не только полностью сохраняются возможности откачивающего элемента конденсационного крионасоса, но и появляются дополнительные преимущества такой конструкции насоса, а именно, возможность при необходимости секционировать набор змеевиков по высоте. Секционирование набора змеевиков по высоте позволяет выбрать длину каждого змеевика такой, чтобы полная закупорка входов и выходов у змеевиков твердым конденсатом происходила практически уже при полном заполнении их твердым конденсатом. При этом эффективность использования рабочего объема змеевиков будет максимальной. Непрерьшную откачку газа обеспечивает наличие в насосе теплоизолированной камеры, так как в нее отводится конденсат откачиваемого газа и нет необходимости в регенерации 9ткачивающего элемента-змеевиков.