Диффузионный насос для водорода Советский патент 1992 года по МПК F04F9/00 

12.

t

10

Изобретение относится «устройствам для откачки и нагнетания водорода. Цель изобретения - перекачивание водорода во взаимно противоположных направлениях. На корпусе 1, покрытым внутри капиллярно-пористым телом 4, пропитанным рабочей жидкостью, установлены с двух концов холодильники 5 и 6 и нагреватели 7 и 8, попарное включение которых создает направленный поток пара рабочей жидкости в сторону включенного холодильника, а жидкости Ј по капиллярам в сторону включенного нагревателя. Водород, увлекаемый паром, перекачивается через водонепроницаемые мембраны 2 и 3 с одного торца насоса в другой. Проницаемость мембран регулируется подогревателями 11 и 12. Эффект достигается благодаря возможности изменения направления потока пара рабочей жидкости за счет установки дополнительных нагревателя и холодильника. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

4D NJ

ho о

Изобретение относится к технике выборочной откачки (нагнетания) водорода из газовых смесей и теплоносителей установок содержащих водород, и может быть применен для откачки (нагнетания) водорода в газорегулируемые тепловые трубы.

Известен вакуумный плунжерный насос, состоящий из корпуса, содержащего камеру, в которой размещен эксцентричный ротор с плунжером. Ротор соединен с приводом валом с сальниковым уплотнением. Герметизация между плунжером и камерой осуществляется маслом.

Откачку газа осуществляют перемещением плунжера в камере ротором, газ из системы засасывается в камеру разряжением, где сжимается плунжером и выбрасывается через клапан в камеру нагнетания.

Недостатком известного насоса является сложность конструкции из-за наличия вращающихся деталей.

Наиболее близким к предлагаемому является диффузионный насос, содержащий охлаждаемый корпус с паропроводом по оси, нагреватель и капиллярно-пористое тело, укрепленное на внутренней поверхности корпуса и пропитанное жидкостью. Газ откачивают потоком пара рабочей жидкости, исходящего из сопла паропровода, пар конденсируется на поверхности, покрытой капиллярным телом, и конденсат по нему перемещается к испарителю, а газ перемещается в камеру нагнетания.

Недостатком данного диффузионного насоса является небольшое выхлопное давление, КГ4 кгс/см2.

Целью изобретения является расширение возможностей насоса, использование его как откачивающего устройства, так и нагнетающего с более высоким давлением на выхлопе.

Поставленная цель достигается тем, что насос, содержащий корпус с нагревателем и холодильником, с укрепленным на внутренней поверхности корпуса капиллярно- пористым телом, пропитанным рабочей жидкостью, снабжен мембранами, проницаемыми для водорода, .установленными на обоих концах корпуса, и дополнительными нагревателем и холодильником, установленными совместно с основным холодильником и нагревателем соответственно, мембраны в насосе также обогреваются.

На чертеже изображен диффузионный насос для водорода, продольный .разрез.

Диффузионный насос для водорода состоит из корпуса 1, у которого торцы заканчиваются мембранами 2 и 3. Внутренняя поверхность корпуса 1 покрыта пористым

телом 4, которое пропитано теплоносителем. Корпус снабжен на торцах холодильниками 5 и б и нагревателями 7 и 8. Корпус заканчивается коллекторами 9 и 10. Для регулирования пропускной способности мембран 2 и 3 последние обогреваются нагревателями 11 и 12.

Диффузионный насос для водорода работает следующим образом.

Нагнетание (откачка) водорода в направлении А. Включаются в работу нагреватель 7 и холодильник б, одновременно включаются нагреватели 11 и 12 мембран 2 и 3. За счет тепла, подводимого от нагревателя 7, генерируется пар теплоносителя насоса, водород из впускного коллектора 9 через мембрану 2 диффундирует внутрь корпуса 1 и увлекается паром, например калия в зону холодильника 6, где конденсируется,

отделяясь от водорода. В зоне конденсации образуется водородная подушка с давлением, равным давлению пара калия. Далее водород диффундирует через мембрану 3 в коллектор 10 к потребителю.

Работа насоса в обратном направлении направлению А осуществляется аналогично описанному, только в этом случае нагреватель 7 и холодильник, б отключены, а нагреватель 8 и холодильник 5 включены в

работу. В этом случае водород будет поступать из коллектора 10 в коллектор 9.

В таком исполнении иасос может работать в отсутствии силы тяжести. Для равнозначности работы насоса в

противоположных направлениях в присутствии силы тяжести насос необходимо располагать горизонтально.

Предлагаемый насос по сравнению с известным обладает возможностями как откачки, так и нагнетания, следовательно, его можно использовать как регулятор давления водорода в объекте. Насос может слу- . жить запорным устройством для водорода, так как имеет возможность охладить мембраны, в результате их пропускная способность будет нулевой.

Формул а изобретения

содержащий корпус с нагревателем, холо- дильникбм и с укрепленным на внутренней поверхности корпуса капиллярно-пористым телом, пропитанным рабочей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью

перекачивания водорода во взаимно противоположных направлениях, насос снабжен мембранами, проницаемыми для водорода, установленными на обоих концах корпуса, и дополнительными нагревателем и холодильником, установленными совместно с

основными холодильником и нагревателем2. Насос по п.1,отличающийся тем,

соответственно.что мембраны снабжены нагревателями.