Как осуществляется конструирование крионасосов: основные способы и правила

Создание объема с высоким разрежением среды требуется во многих областях производства. Для этого используются насосы различного вида.

Можно купить вакуумное оборудование на vacym.com, где имеется большой выбор изделий.

Задачи конструирования и классификация насосов

Создание оборудования данного типа преследует сразу две цели: соответствовать требованиям вакуумной и криогенной техники. При откачивании газа повышается температура, ведь молекулы вещества ударяют о стенки и другие детали, вызывая нагрев объема.

Требуется создание криозащитного экрана, который будет охлаждаться специальными установками и препятствовать попаданию теплового излучения со стенок на криопанель. Одновременно молекулы газа будут осаждаться на этих элементах, терять свою кинетическую энергию, что предотвратит их проникновение в зону между экраном и криоосадком.

Среди основных решаемых вопросов при конструировании, выделяют:

1. Оценка скорости откачки газов и создаваемое рабочее давление.
2. Какие газы будут откачиваться.
3. Учет неконденсирующихся компонентов.
4. Обеспечить минимальное воздействие тепловой энергии на криоэлементы насоса.
5. Учитывать температурные деформации, обеспечить максимальную плотность и герметичность вакуумных соединений.

Существует два основных типа насосов: криоконденсационные и криосорбционные. В первом варианте откачка идет за счет конденсации газов. Во втором используют микропористый слой сорбента, на котором осаживается мономолекулярный слой содержимого среды.

Особенности

Насосы разделяются на три группы по скорости откачки. Для устройств с малыми показателями для охлаждения криопанелей понадобится мощность до 10 Вт, оборудования со средними показателями необходимо несколько десятков ватт, для мощных – сотни ватт или киловатты.

Способы охлаждения насосов бывают двух видов: с помощью охлаждаемых сжиженных газов или автономных холодильных установок. Первые варианты применяются в системах медленной и средней откачки, вторые для мощных и быстрых устройств, где требуются большие значения низких температур.

По способу крепления насосы могут создаваться фланцевыми или встроенными. Фланцевые варианты выполняются в виде отдельного агрегата, который может присоединяться к разным системам. Встроенные проектируются сразу для конкретной системы, криопанели у них располагаются в откачиваемом объеме. При выборе конструктивного исполнения, эксплуатации устройств главным показателем является способ охлаждения криопанелей.