ТЕЛЕФОН:
+7 (495) 215-55-65
ГРАФИК РАБОТЫ:
КРИОГЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Криогенные вакуумные насосы. Конструкция, производительность и области применения.

Криогенные насосы (КН) используются в составе комплексов вакуумирования для получения глубокого вакуума. Степень разрежения в откачиваемом резервуаре может достигать 10-11 торр.

Торр – единица давления, используется специалистами в области высокого вакуума. Получила название в честь физика из Италии – Евангелиста Торричелли.

1торр = 1мм.рт.ст.

Разрежение в КН создается за счет адсорбции молекул на поверхности криопанелей. Если классические вакуумные насосы задают направленное движение молекул в сторону своего впускного патрубка, то их криогенные аналоги конденсируют – здесь будет уместно слово вымораживают – молекулы газа, его примесей и воды на поверхности криопанелей, охлажденных до сверхнизких температур.

Естественно, что работа насоса по адсорбционной технологии ограничивает время эффективной работы устройства и вводит определение емкости (англ. – capacity). Этот параметр характеризует количество газа, которое может осадить (заморозить) на своих криопанелях насос без ухудшения эксплуатационных характеристик. Он измеряется в (бар х литр) или эквивалентных величинах.

Среднее непрерывное время эффективной работы насоса составляет около 2-х недель. Рост вакуума в рабочем резервуаре, как результат работы насоса, может кратно увеличить это значение.

Конструкция криогенного насоса

Конструктивно криогенный насос представляет собой вакуумный сосуд цилиндрической формы. Один из его торцов снабжен установочным фланцем высокого давления для крепления к рабочему резервуару. Внутри корпуса имеются ряд конденсирующих решеток, жестко связанных криоголовкой. Первая из них, ближайшая к установочному фланцу, рассчитана на температуру конденсации 80К. Она испытывает максимальную нагрузку, – на ней оседают водяные пары и тяжелые газовые примеси. Ее конструкция предусматривает беспрепятственный пропуск других газов к более холодным нижним решеткам, которые охлаждаются до температуры 15К. В этой – второй –зоне конденсации расположен слой активированного угля в виде брикета оптимальной формы. Его цель –адсорбция неконденсируемых летучих газов, таких как гелий, водород, неон.

Охлаждают конденсационные решетки, иногда их называют криопанелями или криорешетками, собственная холодильная установка. Она крепится со стороны второго торца вакуумного цилиндра насоса. В качестве теплоносителя используется гелий.

Работает холодильная установка по классической схеме. Гелиевый компрессор сжимает гелий комнатной температуры до больших значений. По внутреннему замкнутому контуру сжатый газ поступает в криоголовку. Здесь он расширяется и воздействует на внутренний поршень, вызывая тем самым понижение температуры корпуса до сверхнизких значений. Решетки обеих ступеней остывают благодаря термическим связям с криоголовкой.

Производительность

Одна из ключевых характеристик вакуумных насосов их производительность, то есть объем за единицу времени. Выбирая по этому параметру нужную модель среди стандартных пропускных насосов, можно особенно не обращать внимание на технологию, по которой работает данный насос.

К крионасосам такое допущение не применимо. Они имеют разную производительность по каждому газу, газовой примеси или водяному пару.

Рассмотрим откачку молекул воды – самой тяжелой, кстати, газовой нагрузки для насосов. Производительность по водяному пару во многом определяет общую эффективность работы насоса. Так, обычный крионасос с присоединительным фланцем ø200мм будет откачивать водяной пар со скоростью не менее 4 тысячи литров в сек. Обычные пропускные системы вакуумирования, чтобы приблизиться к таким показателям, должны быть оборудованы азотными ловушками. Их стоимость серьезно увеличит общий бюджет установки вакуумирования.

Несомненное преимущество крионасоса – его крепление непосредственно на рабочий резервуар через присоединительный фланец. В результате обеспечивается свободный доступ откачиваемого газа к конденсирующим решеткам, а значит максимальная производительность по всем видам газов (кислород/азот/водород) и газовым примесям.

CSIC PRIDE KDCP-10L

Вакуумный криогенный насос

CSIC PRIDE KDCP-12L

Вакуумный криогенный насос

CSIC PRIDE KDCP-16

Вакуумный криогенный насос

Области применения

  • Отсутствие масляных загрязнений и глубина вакуума определили широкое применение крионасосов в процессах металлизации поверхностей и нанесения тончайших различных электронных и оптических пленок. 
  • Насосы с вакуумом до 10-11 торр используются при проведении разнообразных физических опытах и НИР,
  • Космическая отрасль использует насосы для имитации космического пространства.
  • Крионасосы малой производительности с диаметром фланца до 100мм создают вакуум в загрузочных шлюзах научных аналитических приборов, например, системах масс-спектрометрии.
Cookie-файлы
Настройка cookie-файлов
Детальная информация о целях обработки данных и поставщиках, которые мы используем на наших сайтах
Аналитические Cookie-файлы Отключить все
Технические Cookie-файлы
Другие Cookie-файлы
Мы используем файлы Cookie для улучшения работы, персонализации и повышения удобства пользования нашим сайтом. Продолжая посещать сайт, вы соглашаетесь на использование нами файлов Cookie. Подробнее о нашей политике в отношении Cookie.
Понятно Подробнее
Cookies