Безнасосный ртутный вентиль с воздушным охлаждением Советский патент 1958 года по МПК H01J13/50 H01J13/22 

В известных отпаянных ртутных вентилях воздушным охлаждением для замера давления газов в вентиле и откачки их или для ироизводства даже мелкого ремонта внутри вентиля (например, замена зажигателя) нужно вскрывать вентиль, соединяя его с атмосферой; длительное хранение на складе отпаянных вентилей при отсутствии генерирующего действия дуги часто приводит к повышению давления газов в них и к необходимости их вскрытия для повторной откачки газов и формовки.

Описываемый безнасосный ртутный вентиль с воздушным охлаждением снабжен вакуумным краном и выполнен разборным с одним разъемом и алюминиевым уплотнением, что позволяет производить откачку его после длительного хранения и ремонт на месте эксплуатации.

На фиг. I изображена конструкция описываемого вентиля; на фиг. 2-3 - компановка шести вентилей в один преобразовательный агрегат.

Анодный ввод 1 и вспомогательный 2 (фиг. 1) выполнены на основе твердого напряженного спая керамики с металлом. Такие вводы при прогреве вентиля до 500° не нуждаются в предохранительных мероприятиях.

Анодный ввод выполняется двойным для крепления на нем анода, сетки и манжеты. Для равномерного распределения поля вдоль керамики внутри ввода имеются металлические экраны 3. Сетка 4 может быть выполнена для многоамперных вентилей в виде графитовой корзинки, а для малоамперных-в виде графитового диска с отверстиями. Под сеткой расположен металлический фильтр 5, сидяш,ий ка центральном отражателе 6. Фильтр может быть выполнен из листового титана. В этом случае при нагреве фильтра до температуры порядка 500° он начинает поглош,ать выделяюш иеся из детали газы.

Центральный отражатель 6 состоит из двух конусов для того, чтобы нижний конус, непосредственно воспринимающий брызги и пары ртути.

№ 117595- 2 -

был бы защищен от воздействия тепла анодного узла. При больших мощностях отражатель можно закрыть с боков и пропустить через него охлаждающий воздух. Отражатель и фильтр укрепляются на крыщке вентиля либо через вспомогательные вводы 2, что позволяет подать на фильтр принудительный потенциал и повышает транспортабельность вентиля, либо через керамические изоляторы.

Многоамперные вентили помимо центрального имеют также и боковые отражатели 7 в виде трех приваренных к стенкам цилиндра конусов. Эти конусы помимо отражения брызг ртути увеличивают отвод тепла через стенки цилиндра. Игнайтер и подхватывающее устройство укрепляются либо на крышке вентиля, либо сбоку цилиндра.

Вентили в части сопряжения цилиндра с анодной крышкой и катодом могут выполняться по двум вариантам.

По первому варианту (фиг. 1) съемный катод 8 выполняется в виде молибденовой чащи со спиральными или концентрическими канавками изнутри и снаружи. Ртуть заливается с таким расчетом, чтобы верщины спирали или кругов выделялись над ртутью на 1,5-2 мм. Эти выступающие вершины молибдена являются фиксаторами катодного пятна. Крышка 9 приваривается к цилиндру JO. Хорощо охлаждаемые поверхность ртути и низ цилиндра и значительная температура в прианодной части обеспечивают конденсацию большей части паров и брызг ртути в наиболее холодной нижней части вентиля.

По второму варианту (на чертеже не показан) стальное гофрированное дно катода 8 с приваренными молибденовыми полосами приварено к цилиндру вентиля. Крыщка 9 со всеми смонтированными на ней деталями сопрягается с цилиндром вентиля через уплотнение.

Вентиль по второму варианту имеет некоторые преимущества в отнощении технологии производства: сборка и ремонт анодного и сеточного узлов через отверстие наверху более удобны. Однако по физическим свойствам он уступает вентилю по первому варианту: отвод потерь через катод понижается на 10-15%; фиксирующие свойства приваренного фиксатора ухудщаются из-за понижения теплопроводности сварного щва; наличие на крышке алюминиевого уплотнения, не допускающего температуры выше 150°, требует защиты специальным экраном.

Выполнение вентиля по тому или иному варианту зависит от мощности вентиля и его напряжения.

Охлаждение вентиля осуществляется воздушным потоком, направленным перпендикулярно к охлаждаемой поверхности. Вследствие этого внизу цилиндра на расстоянии от дна до высоты расположения центрального отражателя 6 ребра охлаждения /7 привариваются перпендикулярно к образующей цилиндра, а выше - параллельно. Это несколько повышает статическое сопротивление вентиля, но зато повыщает теплосъем именно с того места, где это больше всего нужно. Таким образом, применение надежного фиксатора, увеличение теплосъема с катода и форсирование боковой поверхности цилиндра делают возможным применение воздушного охлаждения для многоамперных и высоковольтных вентилей.

Откачная трубка вентиля, хотя он и безнасосный, не отпаивается. Взамен отпайки к ней прикреплен вакуумный кран 12, который, в зависимости от того какое необходимое открытие, выбирается либо мембранный, либо сильфонный. Эти вакуумные краны характеризуются тем, что между губками в вакуумной части отсутствуют какие-либо мягкие, газящие прокладки, сопряжение губок осуществлено по принципу металл- металл и гажение деталей крана практически отсутствует. Плотность закрытия крана достигается хорошо отшлифованной поверхностью губок,

небольшой разностью в твердости губок, симметричностью подвижной губки (шарика) и хорошим прижимом. Объем крана, расположенный перед губками, откачивается. Так как натекание, в первую очередь, зависит от разности давления в смежных объемах, то в данном случае натекание в вентиль через кран будет ничтожно мало. Наличие на вентиле такого крана освобождает его от перечисленных выше недостатков отпаянного вентиля.

На фиг. 2-3 показана компановка шести вентилей в один преобразовательный агрегат. Он состоит из шести вентилей 13, рамы 14, сваренной из швеллеров и труб, одного электродвигателя 15, осевого вентилятора 16 и матерчатых воздухопроводов 17. Вентили симметрично по три расположены по обе стороны рамы. Такое расположение вентилей (вместо окружного) и наличие только одного вентилятора вместо шести уменьшает габариты агрегата и шум при его работе.

Такой вентильный агрегат может быть установлен снаружи под навесом при заполнении его в холодное время года аргоном.

Безнасосный ртутный вентиль с воздушным охлаждением, о тли ч аю ш, и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности длительного его хранения и производства ремонта на месте эксплуатации, он снабжен вакуумным краном и выполнен разборным с одним разъемом и алюминиевым уплотнением.

№ 117595

Предмет изобретения

/2

L...