Криогенный вакуумный насос

 

КРИОГЕННЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, размещенную в нем тепловую трубу криопанели, установленную концентрично ей с образованием кольцевой полости тепловую. трубу теплозащитного экрана, двухступенчатый криогенератор, первая и вторая ступени которого подключены соответственно к конденсаторам тепловых труб экрана и криопанели, и размещенный на их испарителях слой сорбента, отличающийся тем, что с целью расширения диапазона работы, насос снабжен кольцевым сборником жидкости, охватывающим вторую ступень криогенератора, и тепловой трубой конденсирующего экрана, концентрично установленной в кольцевой полости и имеющей в зоне конденсатора тепловой контакт со второй ступенью криогенератора, причем сборник жидкости и конденсатор тепловой трубы конденсирующего экрана снабжены теплоизоляцией, испарители тепловых труб и экрановоптически плотными решетками ребер, I а испаритель тепловой трубы криопанели выполнен из малотеплопровод (Л ного материала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Fgz p

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3693218/25-06 (22) 13.01 ° 84 (46) 15.12.85. Бюл. Ф 46 (72) В.В.Назаренко и М.Ю.Назаренко (53) 621.527.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ó 8777120, кл. F 04 В 37/08, 1980. (54)(57) КРИОГЕННЬЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, размещенную в нем тепловую трубу криопанели, установленную концентрично ей с образованием кольцевой полости тепловую трубу теплозащитного экрана, двухступенчатый криогенератор, первая и вторая ступени которого подключены соответственно к конденсаторам тепловых труб экрана и криопанели, :и размещенный на их испарителях слой

„„SU 1198251 (Я) 4 Г 04 37/08 сорбента, отличающийся тем, что с целью расширения диапазона работы, насос снабжен кольцевым сборником жидкости, охватывающим вторую ступень криогенератора, и тепловой трубой конденсирующего экрана, концентрично установленной в кольцевой полости и имеющей в зоне конденсатора тепловой контакт со второй ступенью криогенератора, причем сборник жидкости и конденсатор тепловой трубы конденсирующего экрана снабжены теплоизоляцией, испарители тепловых труб и экрановоптически плотными решетками ребер, а испаритель тепловой трубы криопанели выполнен из малотеплопроводного материала.

251

4 1198

Изобретение относится к вакуумной технике.

Целью изобретения является расширение диапазона работы.

На чертеже изображен предлагаемый насос, продольный разрез.

Криогенный вакуумный насос содержит корпус 1, размещенную в нем тепловую трубу криопанели 2, установленную концентрично ей с образованием кольцевой полости тепловую трубу теплозащитного экрана 3, двухступенчатый криогенератор, первая и вто. рая ступени 4 и 5 которого подключены соответственно к конденсаторам

6 и 7 тепловых труб экрана 3 и криопанели 2, и размещенный на их испарителях слой сорбента. Насос снабжен кольцевым сборником 8 жидкости, охватывающим вторую ступень 5 криогенератора, и тепловой трубой конденсирующего, экрана 9, концентрично установленной в кольцевой полости и имеющей в зоне конденсатора 10 тепловой контакт со второй ступенью 5 криогенератора, причем сборник 8 жидкости и конденсатор 10 тепловой трубы конденсирующеro экрана 9 снабжены теплоизоляцией 11, испарители тепловых труб экранов 3 и 9— оптически плотными решетками ребер

12, а испаритель тепловой трубы криопанели 2 выполнен из малотеплопроводного материала.

При охлаждении первой ступени 4 до температуры конденсации рабочего тела тепловой трубы теплозащитного экрана 3 последняя начинает действовать, охлаждая ребра 12. Это обусловлено значительным улучшением теплообмена между конденсатором 6 и испарителем тепловой трубы теплозащитного экрана 3 за счет фазовых переходов рабочего тела. При этом одновременно с охлаждением экрана 3 охлаждаются контактирующие со второй ступенью 5 сборник 8 жидкости и конденсаторы 7 и 10 тепловых труб.

Криопанель 2 охлаждается при этом очень незначительно, практически сохраняя первоначальную температуру.

Это обусловлено выполнением испарителя тепловой трубы иэ малотеплопроводного материала.

При охлаждении сборника 8 жидкости до температуры конденсации откачиваемых газов начинается его заполнение конденсатом этих газов, уда5

35 ляемых из откачиваемого объема. Газ проходит через каналы, образованные ребрами 12 и через зазор между теплозащитным экраном 3 и сборником 8 жидкости попадает в сборник 8 жидкости, в котором он конденсируется. При этом давление конденсируемых газов в откачиваемом объеме из-за невысокой скорости откачки, определяемой холодопроизводительностью криогенератора и значительной величиной абсолютного давления близко к давлению, равновесному температуре сборника 8 жидкости. При этом благодаря теплоизоляции 11 исключается возможность конденсации и стекание откачиваемых газов с внешних поверхностей сборника 8 жидкости и конденсаторов 7 и 10.

По мере накопления жидкости и, следовательно, снижения давления в откачиваемом объеме, температура второй ступени 5 продолжает снижаться и достигает температуры тройной точки конденсируемых газов, после чего жидкость в сборнике 8 кристаллизуется, и дальнейшая конденсация осуществляется непосредственно в твердую фазу.

При снижении температуры второй

Э ступени 5 до температуры конденсации рабочего тела тепловой трубы конденсирующего экрана 9 начинается интенсивное охлаждение элементов конденсирующего экрана 9. Это обусловлено значительным улучшением теплообмена между конденсатором 10 и испарителем указанных труб за счет фазовых переходов рабочего тела.

Вследствие того, что давление в тепловой трубе криопанели 2 значительно ниже, чем в тепловой трубе конденсирующего экрана 9, и имеется промежуток между элементами конденсирующего экрана 9 и криопанели 2, последняя начинает интенсивно охлаждаться значительно позже конденсирующего экрана 9, при температуре второй ступени 5 незначительно превышающей температуру стационаряого режима работы, что позволяет получить эффект разновременного охлаждения конденсирующего экрана 9 и криопанели 2.

При дальнейшем охлаждении второй ступени 5 криогенератора, т.е. при приближении erо температуры к темпе3 1198251 4

Ратуре стационарного режима начина-, бент за счет повышения адсорбционной ет работать тепловая труба криопане- емкости приобретает способность погли 2. Криопанель 2 охлаждается и сор- лошать неконденсируемые гази, Составитель О. Тишина

Редактор Л.Авраменко Техред М.Пароцай Корректор Е.Poadco

Заказ 7703/35 Тирам 585 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, -35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проектная, 4