Адсорбционный насос

 

Использование: для создания и поддержания требуемого вакуума в рабочем обьеме. Сущность изобретения: насос содержит герметичный корпус 1 с крышкой, сосуд Дьюара с кольцевой камерой 2, которая разделена перегородкой для размещения в ней сорбента 3, герметичную полость 4 для хладагента и вакуумную полость 5 для снижения теплообмена с окружающей средой. Трубы 6 из металла с высокой теплопроводностью закреплены на днище камеры 2 и снабжены отверстиями. Сорбент 3 размещен на горизонтальных дисках 7, Диски 7 дистанцируются втулками 8. Труба 10 образует внутреннюю стенку камеры 2. выполнена негерметичной и содержит сьемный нагреватель 11. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 В 37/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (54) АДСОРБЦИОННЫЙ НАСОС (21) 4835632/29 (22) 16.04.90 (46) 30.07.93. Бюл. М 28 (71) Центральное конструкторское бюро машиностроения (72) Н.И.Ахмедзянов, И.Г.Васильев, А,С.Волков, И.А.Дорф-Горский и А.Г,Сазонов (73) Центральное конструкторское бюро машиностроения (56) Вакуумная техника. Справочник. M.: Машиностроение, 1985, с,207.

Авторское свидетельство СССР

М 363811, кл. F 04, В 37/02, 1972, Изобретение относится к вакуумной технике, а более конкретно к устройствам для создания и поддержания требуемого вакуума в рабочих объемах.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

На фиг,1 дан продольный разрез насоса; на фиг.2 — сечение А-А на.фиг.1.

Адсорбционный насос состоит из герметичного корпуса 1, внутри которого расположен сосуд Дьюара, имеющий кольцевую камеру 2 ° разделенную перегородками, для размещения в ней сорбента 3, герметичную полость 4 для залива хладагента и вакуумную полость 5 для снижения теплообмена с окружающей средой. На днище кольцевой камеры 2 установлены вертикальные теплопередающие трубы 6 из металла с высокой

„.,. Ж„„1831584 АЗ (57) Использование: для создания и поддержания требуемого вакуума в рабочем объеме. Сущность изобретения; насос содержит герметичный корпус 1 с крышкой, сосуд

Дьюара с кольцевой камерой 2, которая разделена перегородкой для размещения в ней сорбента 3, герметичную полость 4 для хладагента и вакуумную полость 5 для снижения теплообмена с окружающей средой.

Трубы 6 из металла с высокой теплопроводностью закреплены на днище камеры 2 и снабжены отверстиями. Сорбент 3 разме щен на горизонтальных дисках 7. Диски 7 дистанцируются втулками 8. Труба 10 образует внутреннюю стенку камеры 2, выполнена негерметичной и содержит съемный нагреватель 11. 1 з.п.ф-лы, 2 ил, теплопроводностью (например, из меди или алюминия). В трубах 6 выполнен по высоте ряд отверстий для обеспечения доступа откачиваемого газа к сорбенту 3. Сорбент размещен на перегородках, представляющих собой сьемные. горизонтально расположенные диски 7. Толщины слоя сорбента выбирается из условия обеспечения его взаимодействия с откачиваемым газом на всю глубину засыпки, Диски дистанционируются по высоте с помощью втулок 8, установленных на теплопередающих трубах 6.

Диски имеют отверстия, расположенные по концентричным окружностям одного или нескольких радиусов, а в отверстиях установлены вертикальные трубы 6. В качестве примера на фиг.2 показаны восемь таких труб, расположенных на окружности одного

1831584 радиуса. Сверху корпус закрыт крышкой 6, имеющей в центре отверстие, в которое входит труба 10, образующая внутреннюю стенку кольцевой камеры 2, Во внутренней негерметичной полости трубы 10 размещен съемный нагреватель 11. На крышке 9 расположены вентиль 12.

Герметизация полости кольцевой камеры с сорбентом 3 осуществляется уплотнениями 13 и 14.

Адсорбционный насос работает следующим образом. Кольцевую камеру 2 с размещенным в ней сорбентом вакуумируют через вентилв 12, после чего BBHTNAb закрывают и насос через патрубок вентиля присоединяют к рабочему объему, подлежащему вакуумированию, Первоначально откачку рабочего объема осуществляют механическими насосами (форвакуумными и турбомолекулярными) с доведением в нем вакуума до рабочего. Затем неоосрвдственно перед испытаниями (например, оптических систем) механические вакуумные насосы отключают, чтобы избежать влияния шума и вибраций нв результаты испытаний, После этого вентиль 12 открывают и в дальнейшем в ходе испытаний рабочий вакуум поддерживают адсорбционным насосом.

При этом выделяющиеся в ходе испытаний газы (Nz, Cb и другие) через вентиль 12 проходят внутрь труб 6, через отверстия в еех проникают в полость 2 и поглощаются там сорбентом 3. Охлаждение насоса осуществляют хладагентом 4, которым обычно является жидкий азот. Охлаждение сорбента до низких температур резко увеличивает его поглощающую способность. Заливку азота осуществляют через патрубок Б. Азот при работе испаряется и пары его удаляют через патрубок В. В ходе испытаний требуется периодически доливать азот через патрубок

Б для поддержания его на определенном уровне, контролируемом датчиком.

После завершения испытаний с целью восстановления рабочих свойств сорбента осуществляют его регенерацию. Для этого после слива или испарения жидкого азота включают нагреватель 11 и прогревают весь узел до 300 С, выдерживая в этом режиме в течение нескольких часов. При этом одновременно осуществляется вакуфмирование через 88HTHllb 12. При нагp886 83b3 (в 0CHOB" ном Ng и Ог), связанные с сорбвнтом, выделяются из него и откачиваются, а сорбент восстанавливает свои поглощающие свойства, после чего адсорбционный насос вновь готов к работе.

Известно, что через определенное количество циклов адсорбция-регенерация сорФормуле изобретения

1. Адсорбционный насос, содержащий герметичный корпус с «рышкой, внутри ко35 торого расположен сосуд Дьюара с кольцевой камерой для сорбента. разделенной перегородками, и нагреватель, установленный во внутренней полости кольцевой камеры, о т л и ч е ю щ w и с я тем, что, с целью

40 упрощения эксплуатации и повышения надежности, он снвбжен вертикальными трубами, в которых выполнен по высоте ряд отверстий, и втулками, перегородки установлены горизонтально и выполнены съем45 ными в виде дисков с отверстиями, расположенными по концвнтричным окружностям одного или нескольких радиусов, вертикальные трубы установлены в отверстиях втулки и надеты на трубы между пере50 городками, внутренняя полость кольцевой камеры выполнена негерметичной и изолирована от полости сосуда Дьюара, нагреватель выполнен съемным, а вертикальные трубы и диски выполнены из металла с вы55 сокой теплопроводностью.

2. Насос по и 1, отличающийся тем, что днище кольцевой камеры расположено в полости сосуда Дюара. а вертикальные трубы установлены нв днище.

30 бент "деградирует" и постепенно теряет свою поглощающую способность по отношению к газам. В этом случае необходима замена в насосе всего сорбента, что осуществляют, извлекая из кольцевой камеры последовательно диски с насыпанным на них сорбентом, начиная с верхнего, а затем в обратном порядке начиная с нижнего, загружают диски, засыпая их слоем свежего сорбента.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что с одной стороны, упрощается эксплуатация насоса благодаря удобству загрузки и выгрузки сарбвнта из-за наличия сьемных, гориэонтельно расположенных дисков с насыпанным на них слоем сорбента, а с другой стороны, пбвышается надежность нагревателя, т.к. внутренняя полость кольцевой камеры с установленным в ней нагревателем выполнена негерметичной, в сам нагреватель выполнен сьемным. Это позволяет монтировать нагреватель в адсорбционный насос только нв период проведения регенерации сорбента, а в рабочих режимах нагре-. ватель из насоса удаляется, чтобы не подвергать его воздействию низких температур. Кроме того, такая конструкция позволяет легко заменять нагреватель в случае выхода его иэ строя.

1833584

1831584

4 -4

Составитель Н, Ахмедэянов

Техред M.Ìîðãåíòàë " Корректор O. Густи

Редактор Л. Павлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2545 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., 4/5