Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 80
Текст из файла (страница 80)
ность поглошения водорода, обычно трудно удаляемого из систем. В качестве сорбектов, наносимых на по. верхность криопанелев, наиболее часто используют активный уголь, це. олнты, силикагели, оксндные пленки металлов. Физическая поверхность сорбентов на много пор((яков превыггает геометрическую поверхность крн. опаиелн, достигая !О' сме!г. Принцип действия конденсзционноадсорбциоиных насосов (рнс. 13.1, э) основан на применении другого аида сорбентов — вспомогательных легко. хои, енсируемых газов. В качестве вспомогательного газа используют пары воды, дноксид углерода, диоксяд серы, окснд азота, метллхлорид, тетрахлорид углерода, пары спирта, ацетона, бензина, аргон, азот н др.
В этом слуг(ае вакуумную камеру с криопаиелью, окруженной тепловыми экранами, предварительно откачивают НР явв бэя форвакуумным и высоковакуумны, насосами до возможно б данлення, После отсоединения насоса ,/, от камерм крнопзнель охлаждают н в камеру вводят вспомогателькый газ, чтобы на криопвпели образовался слой л конденсата. я слой у', !ю Прин((нп действия крнозахватного + насоса заключается в гоглошенин чl («криозахаате») неконденсируемых газ/ зоа легкоконденсируемыми гааами, постоянно подаваемыми иа крнопане ис. ! .1, ль бг йм (Р ..
3., г). Прн откачке водорода а 2 ту необходим постоянный напуск большого ьо.Ничества диоксида углерода (30 молей на ! моль нодорода), что увеличивает тепловую нагрузку на крнонасос н, следонательно, на холодильную установку. Явление криозахвата всегда сопровождает процесс конденсации многокомпонентной сме. схема кР азов. Особенно возрастает роль многообразие нх в и крионасосов, несмот я криозахвата при Откачке го, разне нх выполнения, вклю- в непрогреваемых вакуумных к чке водорода чает, как п авила, ч т р , етыре основных умных скоте. конструктивных элемента (рнс !З.й)г ах, так как основные компоненты крнопанель К тепло.
Остаточной сче и гюов ~~ш систем — очл , гх систем — охлзждаюшее устройство (на рисунке диоксид углерода, кото- не показано) н ко и с 4. рые способствуют откачке Водо ода К н !гнус Р Р ( Прннпнп жй~~~~ яркою~~ ного стзьл насоса основ. ан на нзнческом н хи- кую 0 к еттерного стзьляет собой поверхность, охлажден. ур Крив ванин газов на поверх- панели выполняют в вн, е мг ВОсти и В Объеме неггреггыэно нано и. Ой нп криопанель пленки химическ с - цилиндров, змеевиков, сл аж ныл си" а к ти в н 0 юго вешества, в качестве кото- Криооткачка — и о с ескн стем р ер н др.
Ро!'0 '(ВЩЕ ВСЕГО ИССОЛЬЗ Ют Нтан ЧЕ Р - а хзаждеии(гй поверхности в Рв- нс .... о удельной сорбцион- соса на о . крногеттерные насосы зультате пе ехо г з 3 евогход, гное (связанное! ~Сею~вне посто. гевогходят насосы, ванное ейсзяня которых основан на янно вы е. с сорбцни плен выделяе ся теплота конденса. евкамн титана, нанесен- цни. В связи . э нымн на поверхность .зи с. эзнм Обязатгльное ус. температуре, Прн н . грк нормальной ловие к но гт р ( кзчкн †- постгянный отр тур з теплоты конденсации и нодде жа.
нзкой темпе а е во мто!змож нВ, (юэтому Об азусгся 0- аг глн рнстая пленка с хорош р й вове хиос К орошо развито того, необ .ь тю. 'роме того, и и к и- эне з ш р - ргню излучения г теплых поверхткачке ие Выделяются нп- настей насоса и па «Рггопаьель. сн с нжается равновесное давление легко- ный кзк конзенсир)емых газов Для Работы Обычи насосов э того типа досзаточна тем- камн ко и ра оты ычио устанавливают между стен- ператуоа 60 ..
80 К мн корпуса и криоганелыо и охла. Рт)Р Р наи олее рас- между температурой стенки ко гуса н конденсапнонные н ад. темпграт сорбцнонныг насосы. , ат) р, й крнопзнелн. При атосы. сутствнн экранов тепловые нагрузки л ная конструктивная на криопанель резко возрастжот и не Рнс. (2,2„П рнпчмпмпльпап схема чрпа. насоса: I — нриапьнепь; 2 -- экран, З 4 — нарпус. ( в à — мьлюзпг в а т " — Фпьппм камеры и сп. — кавпепеат (крпаасалан! 333 ИИЗКОТЕМЕЕРАТРРНЫЕ СРЕДСТВА ОТКАЧКИ (КРИОНАСОСЫ) Ф АТ аха Рнс. )а.з.
жохсль оэоисссз кэооотссчан обходимы более мощные охлзждающяе устройства. Поверхности экранов обрабатывают так, чтобы тепловая нагрузка на криопанель была минимальной. Для уменьшения степени черноты а часто применяют электролнтическое золочение илн серебрение поверхности медных деталей. Степень черноты полированного алюминия (0,02 ... 0,05) близка значению эгей харантернстики залоччной поверхности (0,014 ... 0,040). Длн создания поверхности с высокой степенью черноты используют специальный черный краситель, который наносят нз медную обезжиренную поверхность.
Степень черноты такой поверхности превышает 0,35. Для чернения поверхности алюминиевых деталей применяют анодирование. Охлаждающее устройство служит для предварительного охлаждения криопанели от нормальнгй температуры да рабочей, а также для компенсации тепловых нагрузок на криопанель и поддержания температуры криопанели во время работы крионасоса на необходимом уровне.
В прямой видимости от криопанелн не должны находиться источники теплоэы, например, датчики с накаленным катодом. Корпус предназначен для монтажа всех конструктивных элементов насоса. Иногда криопанель с теплозашитиым экраном помещают непосред. отвеина в вакуумную камеру; в этом случае корпус камеры является одно. временно и корпусом насоса. В зависимости от термодинамиче- ского состояния откачиваемого газа внутреннюю полость крионасаса мож но условно разделить на три области (рис. 13.3): область ! Расположена между стенкой ! (входное сечение насоса) и теплозащитным экраном 2, область П вЂ” между экраном н верх.
ннм слоем крноосадка Е, область П! — это слой сконденсированного нли сорбированного газа на криопанелн 4. Входное сечение насоса условно показано в виде стенки 1, температура которой Тс равна температуре окружающей среды. Это сечение является источником потока Е, откачиваемых газов, а также теплового потока Ф,, Теплозащитный экран 2, температура которого Т, поддерживается ах. лаждающим устройством с холодопроизводительностью Ех,„ на более низком температурном уровне, чем Тс, воспринимает тепловые излучения о стенок, исключая возможность попада ния их на крнопанель (имеющую тем пературу То). Молекулы откачизаемых газов, пройдя область 1, ударя~атея а холодные поверхности экрана и теряют часть кинетической (тепловой) энергии.
Одновременно часть мо-. лекул из газового потока Е, „, им ющих при температуре экрана Т давление насыщенных паров меньш давления р„конденсируется нь х ладных поверхностях экрана и н попадает в область П. Часть молекул Ео о, отражаясь от экрана, возвращается в область 1. Тепловой экран (по аналогии со стенкой !) можно считать источником потока Ес газов Дла области П; пРи ЭТОМ Е,=-Е,— !Еэ о+Е,.). Н3() Тепловой экран является также источником теплового потока Фс на криопанель 4, поскольку температура экрана выше температуры кпиопаиели. Кроме того, экран является сопротивлением для прохода газов к от качиваемому элементу, поэтому дав ление в области П меньше, чем в об. ласти ! (рм ( Рс).
В области П1 гаэ находится в свои. денсированном или сорбнрованноч со' стоинии пРН темпеРатУРе Тю Теплота излучения и конденсации отводится соответспзующнм охлаждакчцим У»'" Носов» осьосядсооя Райством с холодопро Ех. и. ~~~~ратным Условиям экшшуата, Крионасосы илассифн пирую Криопанели в этих насосах обычно следующим основным признакат по располагают в откачиваемом сосуде ципу действия, температурном Нанос Р дстееииой близо ню йркапднел ыстроте действия, У УР . ТОЧИнка ГааавЫдазвиия способу охлаждениа криопанели КОНСТРУКТИВНОЙ схеме !3 2.
Способы охлаждения ТемпеРа'УРный уровень криоп Н Тн ЭТО ОСНОВНОЙ фактор апре ане- аиболее п ог Р той способ охлаждс ший давление паров отка Рвае О Ределияь - иия крионасосов— — охлаждение жнд- газа,.а следовательно, и к ваемого ким к ноаген том, наливаемым в сауум создаваемый насосом П предельны суд, на жна ч риопанелью. Наливные яао тем- сл жит к онасосы под- сосы выполня Разделяю~ на четыре группы ест»твин с температура в соот- ни отличаются ют по типу криостатов. ются простотой конструк. Ой ~~мастью, е ребуют ми кипения цин и малой ВОДОРОДа ПОДОТЕДЮЫ~~~ « ЗЛЕКТРОСЕТН, ВОДО.
оо О- Р ду или сети сжатого воздуха, в Быстрота мй~~ы О»нови деляется размерами криопаиел , возном апре- насосы легко и о рогреваются, поэтому следовательно, и энергазатратам нели, а их применяют в высоковакуумных ее охлаждение. По быстроте де т атами на системах. В каче стае криоагентав обыч- крнонасосы условно подразде т действия но использ ют ляют на неон, водо од или г у сжиженные газы (азот, три группы: малые с быстротой дей. Несмот я на щжи 5 ( (О 1» (для их требуется мощность в несколь охлаждения стоимость жи ко дк га гелия, ему отдают и б тр й ей 5 ька ватт, предпочтение по с е ствия = водородом, поскольку последний в с 'мощность — не- ваап асен.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
