Вакуумный криогенный насос представляет собой вакуумный аппарат, который применяется для откачки чистых газообразных веществ из криогенных камер. Особенность его работы заключается в конструкции, которая выполняет конденсацию и адсорбцию газов и паров. Работают аппараты при очень низких температурах, которые могут быть значительно меньше - 100 градусов.
Насосы иной конструкции не способны функционировать в подобных условиях, потому что многие материалы, из которых они производятся, при температуре ниже -10 градусов становятся хрупкими. Здесь же применены специальные виды сплавов, которые охлаждаются до определенной температуры, удерживаемой на постоянном уровне за счет использования гелия.
Крионасос чаще всего производится вакуумного типа и предназначен для перекачивания газообразных веществ в летучих соединениях и сжиженном виде. В устройстве применен принцип работы по циклу Гиффорда-МакМагона, который использует два встроенных криорефрижератора.
Содержание:
- Криогенные насосы – виды
- Криогенный насос – оборудование
- Криогенный насос – производители оборудования, номинальные параметры
Криогенные насосы – виды
Криогенные насосы – виды
Криогенные насосы выпускаются нескольких видов, в зависимости от конструкции. Соответственно, они предназначены для эксплуатации на разном оборудовании: откачивание газов или жидкостей при низких температурах. Производители выпускают для разных нужд следующие виды оборудования:
- Вакуумные. В них реализован принцип двойного рефрижератора, и используется гелий в качестве хладагента. Гелий подается под высоким давлением, возвращается обратно в компрессор уже под низким, но с большей температурой;
- Центробежный – крионасос, который применяется для заполнения автоцистерн, где требуется высокая пропускная способность. В конструкции таких агрегатов механическая передача оснащена композитным кольцом, которое служит дольше обычного графического. Холодная часть устройства выполняется из бронзы. Имеется редуктор и семиступенчатая передача, невзирая на это, работает очень тихо. Такие насосы обычно используются для перекачки сжиженных веществ в криогенных установках;
- Криогенные погружные насосы представляют собой агрегаты, которые непосредственно опускаются в жидкость для ее перекачки в цистерны.
Также различают турбомолекулярный и масляный диффузионный. Они применяются для создания разрежения в пределах от 10-3 до 10-10 Торр.
Криогенный насос – оборудование
Криогенные насосы должны устанавливаться в непосредственной близости от емкости с рабочей средой на открытом месте. Монтаж должен выполняться в шкафу и оснащаться вспомогательными компонентами. Управление обычно осуществляется с отдельного пульта или дистанционного от ПК.
Криогенный насос – оборудование
Особенность криогенных насосов вакуумного типа заключается в том, что он способен стабильно работать при наледи и многочисленных влажных испарениях. Это характерно для систем, где используются гибкие трубопроводы с пенной изоляцией.
В общем случае принцип действия криогенных насосов заключается в конденсации жидкости. Что объясняет процесс достаточно быстрого и простого улавливания жидкости из газа. Равновесное давление пара достигается при 130К. 100% эффективность работы обеспечивается в диапазоне от 65 до 90К. В этом состоянии конденсат принимает твердое состояние.
Криогенный насос – производители оборудования, номинальные параметры
Криогенный насос – производители оборудования, номинальные параметры
Производством крионасосов занимается множество компаний:
- Genesis – южнокорейский бренд производит 2 линейки насосов: GVT ICP и GVT HPM. Серия ICP представляет собой криогенные агрегаты, особенность их заключается в том, что молекулы газа не перемешиваются, а замораживаются криогенной головкой, превращая его в жидкость. При этом она не контактирует с создаваемым вакуумом. Насосы серии HPM не нуждаются в подключении дополнительного оборудования, но по цене они окажутся выше, чем простые криогенные агрегаты;
- SHI Cryogenics – общая японо-американская компания, занимающаяся производством криогенных насосов. Особенность серии SICERA заключается в том, что применена инверторная технология, которая позволяет снизить энергозатраты. Технология позволяет подключать до 6 насосов от одного компрессора. Насосы серии Marathon CP заключают в себе процесс регенерации ксенона;
- Oerlicon – швейцарская компания, производящая качественное вакуумное оборудование. Выпускает серию насосов COOLVAC. Оборудование отличается высокой стабильностью работы при наличии загрязнений в газовой среде.
Криогенные насосы обладают следующими параметрами:
- Скорость откачки разных сред: азот, водород, аргон, л/с – от 660 до 1100;
- Пропускная мощность на разных средах, СТД, л – от 860 до 2100 для аргона и от 10 до 38;
- Время перезарядки, мин – от 80 до 97;
- Время регенерации, мин – полная от 100 до 135, быстрая – от 45 до 70.