Адсорбционный высоковакуумный насос Советский патент 1992 года по МПК F04B37/02 

Ы

w

Ё

Сущность изобретения: в герметизирующей емкости размещены криопанели, на к-рых закреплены многослойные пакеты из чередующихся слоев тканевого адсорбента и перфорированной теплопроводной прокладки. Прокладка выполнена в виде ленты, непрерывной в пределах одного пакета и сложенной зигзагообразно по форматам слоев адсорбента. Первый слой прокладки расположен между криопанелью и первым слоем адсорбента. Криопанель выполнена в виде плоского ребра с трубой для хладагента на торце. Пакеты расположены симметрично с обеих сторон ребра. Лента, общая для парыv пакетов, центральным своим участком охва- тывает трубу и поджата к ней U-образными пружинными фиксаторами, установленными вдоль трубы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. s

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к вакуумным насосам и камерам с тканевым адсорбентом.

В адсорбционных высоковакуумных насосах удобно и эффективно применение тканевых адсорбентов типов КУТ-1 и КУТ-2,- которые укладывают в пакеты слоями с прокладками из высокотеплопроводного материала в виде сетки или перфорированной фольги.

Для повышения теплопроводности в продольном и поперечном направлениях угольную ткань армируют теплопроводными материалами, наносят на их поверхность теплопроводные покрытия. Теплосъем улучшают также посредством тепловых мостов.

Распространена укладка в пакет, при которой каждый слой адсорбента и каждая

прокладка выполнены в виде отдельных элементов и однородные элементы не соединены друг с другом.

Известен адсорбционный высоковакуумный насос, содержащий герметизирующую емкость с размещенными в ней криопанелями, на которых закреплены многослойные пакеты из чередующихся слоев тканевого адсорбента и перфорированной теплопроводной прокладки.

В известном насосе прокладка выполнена в виде отдельных элементов с площадью, значительно, превышающей площадь смежного элемента адсорбента; большая часть свободных от контакта с адсорбентом поверхностей элементов-прокладок наложены друг на друга и поджаты к развитой свободной поверхности криопанеVI

сл со о со ю

ли, в результате чего каждый элемент-прокладка является тепловым мостом, обеспечивающим теплосток от смежных элементов адсорбента на криопанель в продольном направлении, а мосты включены в тепловую схему пакета параллельно.

Однако в известном устройстве значительная (до 50%) часть поверхности криопа- нели,взаимодействующаяс

объединенными зонами слоев-прокладок, не используется для установки дополнительного количества адсорбента, т.е. не реализуются возможности более существенного повышения производительности (ресурса работы) адсорбционного насоса. Кроме того, устройство недостаточно компактно, недостаточно технологично в производстве и эксплуатации: контакт прокладки с криопанелью расположен в стороне от пакета с адсорбентом; предусмотрено два отдельных устройства прижатия - для пакета и для свободных от адсорбента зон прокладок; при неодинаковых форматах элементов адсорбента требуются элементы-прокладки неодинаковых форматов; снижены возможности унификации прокладок.

Цель изобретения - повышение производительности насоса путем более полного использования поверхности криопанели при эффективном захолаживании каждого слоя адсорбента.

На фиг. 1 показан адсорбционный высоковакуумный насос, вид сбоку (встроен в вакуумную камеру); на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - основной узел насоса (крмопанель с адсорбентом); на фиг. 4 - варианты устройства плоского пакета адсорбента с прокладками, поперечный разрез; на фиг. 5 - устройство цилиндрической упаковки адсорбента с прокладками, поперечный разрез.

Адсорбционный высоковакуумный насос (в виде отдельного узла или встроенный непосредственно в вакуумную камеру) содержит герметизируемую емкость 1 с размещенными в ней криопанелями. В приведенных примерах конструктивного выполнения насоса криопанель выполнена в виде плоского ребра 2 с трубой 3 (для хладагента) на торце (фиг. 1-4) или только трубы (фиг, 5),

На обеих поверхностях каждого ребра 2 (фиг. 2 и 3) преимущественно симметрично (или непосредственно на трубе 3) закреплены пакеты из чередующихся слоев 4 тканевого адсорбента и перфорированной теплопроводной прокладки 5 (перфорированной фольги, металлической сетки). Прокладка 5 выполнена в виде ленты, непрерывной в пределах по крайней мере

одного пакета и сложенной зигзагообразно по форматам (по разрезу L, фиг. 4а) слоев 4 адсорбента.

Крепление пакета к криопанели осуществляется, преимущественно, съемно, с под- жатием (усилие Pi) к захолаживаемой поверхности криопанели. В устройстве по фиг. 3 это реализовано с помощью Q-образ- ных пружинных фиксаторов 6, в устройстве

по фмг. 5 - манжет или хомутов 7 с компенсаторами 8. Форма пакетов в поджатом состоянии соответствует форме рабочих поверхностей криопанели под пакетами с тканевым адсорбентом.

В вариантах устройства пакета первый слой прокладки 5 расположен между криопанелью (ребром 2 или трубой 3) и первым слоем 4 ткани (фиг. 4а) или как в известном насосе - между первым и вторым слоями

(фиг. 3-5). В насосе (фиг. 3) оба симметрично установленных на ребре 2 пакета могут быть снабжены общей для них лентой 5, которая центральным своим участком охватывает трубу 3 и поджата к ней с усилием Р2 и

максимально возможной площадью контакта посредством U-образных пружинных фиксаторов 9.

Насос работает следующим образом. Трубы 3 заполняют хладагентом (прокачивают хладагент). При этом поверхности трубы 3 и ребра 2 охлаждаются до низких температур, охлаждая, в свою очередь, поджатые фиксаторами 6 и 7 элементы пакетов. Понижение температуры адсорбента вызывает повышение его сорбирующих свойств. Повышение производительности (ресурса работы) насоса происходит также с увеличением объема (площади поверхности) захола- живаемого адсорбента. Адсорбент в пакете

охлаждается неравномерно: первый слой охлаждается в первую очередь и в большей степени, последующие слои - в меньшей степени. Теплосъем с каждого последующего слоя 4 пакета происходит двумя основными путями: в поперечном направлении в охватывающую его ленту-прокладку 5 и в продольном направлении по ленте-прокладке 5 и далее в криопанель. Так как теплопроводность ленты 5 существенно

превышает теплопроводность адсорбента в поперечном направлении, второй путь теп- лосъема более эффективен в захолаживании последующих слоев 4 адсорбента, ускоряет их охлаждение.

При отделении прокладкой 5 первого слоя 4 от криопанели (фиг. 4а) существенно увеличивается (по сравнению с вариантом по фиг. 46) теплосъем по ленте 5, но условия захолаживания первого слоя несколько

ухудшаются. В результате последующие

слои 4 адсорбента охлаждаются до более низких температур, а дифференцированный характер охлаждения слоев 4 частично сглаживается. При этом улучшается сообщение нижней поверхности первого слоя 4 с откачиваемым пространством.

Наиболее интенсивный теплосъем с ленть1 5 происходит на трубе 3 в местах поджатия ленты 5 U образными фиксаторами 9 (фиг. 3).

Более полное использование поверхности криопанели при одновременном обеспечении эффективного захолаживания как первого, так и последующих слоев адсорбента обусловливает повышение произво- дительности адсорбционного насоса, ресурса его работы.

Устройство со сг.оем прокладки 5 под первым слоем А адсорбента обеспечивает более равномерную работу всех слоев ад- сорбента, причем в более благоприятных условиях.

Формула изобретения

кость с размещенными в ней криопэнелчми, на которых закреплены многослойные паке ты из чередующихся слоев тканевого адсорбента и перфорированной теплопроводной прокладки, отличающийся тем. что, с целью повышения производительности насоса путем более полного использования поверхности криопанели при эффективном захолаживании каждого слоя адсорбента, прокладка выполнена в виде ленты, непрерывной в пределах по крайней мере одного пакета и сложенной зигзагообразно по форматам слоев адсорбента.

к ней U-образными пружинными фиксаторами, установленными вдоль трубы.

k Хладагент

5С

Фиг.1

Фиг. Z