U12 فراغ مضخة UIVAC cryo-U12HSP

انخفاض درجة الحرارة مضخة ، مضخة فراغ ، مضخة التبريد ، التكثيف مضخة . مصدر التبريد المبردة مضخة يمكن أن تكون السوائل المبردة ( النيتروجين السائل أو الهليوم السائل ) ، أو المبردة ثلاجة . هذه الورقة بتقديم نوع التبريد المبردة مضخة ، مضخة التبريد المبردة في اثنين من درجات الحرارة ، التبريد على التوالي اثنين من انخفاض درجة الحرارة السطحية ، ضخ الغاز المبردة على السطح .

1 . المبردة مضخة

انخفاض درجة حرارة سطح المضخة التي يمكن التقاط الغاز في الحاوية و العادم عن طريق التكثيف والامتزاز مرتبة في حاوية حقيقية . . . . . . .
تنظيف فراغ عالية يمكن أن يتحقق لأن الأجزاء المتحركة الميكانيكية نادرا ما تستخدم النفط .
من أجل جعل درجة حرارة منخفضة مضخة العادم ، التكثيف ضغط البخار ، الامتزاز التوازن الضغط يجب أن يكون أقل من 10-8pa . . . . . . .
الشكل 1 هو ضغط البخار من الغازات التي هي أقل من ضغط البخار من النيتروجين ، ضغط البخار هو أقل من 10-8pa عند درجة حرارة منخفضة جدا سطح ( انخفاض درجة حرارة سطح أو انخفاض درجة حرارة يربك لوحة ) يبرد إلى أقل من 20 كيلو . غاز الهيدروجين ، الهليوم ، النيون ، وما إلى ذلك مع ارتفاع ضغط البخار لا يمكن أن تبرأ من خلال التكثيف في 20K ، لذلك يمكن أن تبرأ من خلال الممتزات التي هي أقل من 20K .
في هذه الطريقة ، يمكن أن تبرأ من جميع الغازات المبردة مضخة للحصول على فراغ عالية جدا . . . . . . .

الشكل 1 - ضغط البخار من الغازات المختلفة

شكل سطح التبريد ، وعادة ما تستخدم دورة مغلقة صغيرة الهليوم المبردات . انخفاض درجة الحرارة مضخة صغيرة تستخدم الهليوم الثلاجة ، لا تحتاج إلى تخزين السائل المبردة مضخة التبريد العادية مثل التجديد ، من خلال عملية بسيطة يمكن الحصول على تنظيف فراغ عالية جدا ، يمكن أن تكون طويلة الأجل ومستقرة عملية مستمرة .

2 . مبدأ العمل وهيكل المبردة مضخة

cryo-u8h كمثال لتوضيح هيكل المبردة مضخة .
المبردة مضخة التبريد هو نوع من مرحلتين ، المرحلة الأولى لديها أكبر قدرة التبريد ، يمكن أن تبرد إلى 80 ك أو أقل ، المرحلة الثانية من قدرة التبريد الصغيرة ، يمكن أن تبرد إلى 10 إلى 12 ك .
إن 15K يربك ( 1 ) ( التكثيف لوحة ) و 15K يربك لوحة ( 2 ) ( الامتزاز لوحة ) هي التي شنت على الجزء الثاني من الثلاجة ، و 80K يربك لوحة 80K التدريع برميل هي التي شنت على الجزء الأول من قدرة التبريد كبيرة لمنع الإشعاع الحراري ( الإشعاع ) من درجة حرارة الغرفة . وعلاوة على ذلك ، من أجل منع سطح الممتزات من يجري تغطيتها ، الممتزات هي التي شنت على الجانب الداخلي من يربك لوحة التي تتركز الغاز لا يمكن أن يدخل .

الشكل 2 - cryo-u8h

انخفاض درجة الحرارة مضخة غاز العادم الرئيسي هو أقل من ( 1 ) إلى ( 3 ) .

( 1 ) الهواء ( N2 ، O2 ) : الغاز المتبقي بعد ضخ الخام من المعدات فراغ

( 2 ) الغاز المنبعث من 1 H2O : العنصر الرئيسي من الغاز المنبعث من الزجاج والبلاستيك والسيراميك الممتزات على سطح السفينة فراغ ( أكبر جزء من المعدات الكهربائية العادية ) .

2 - H2 : نشر داخل الجدار المعدني من حاوية فراغ تنبعث منها ( عالية جدا ، مشكلة الفراغ ) في درجة حرارة عالية ، والمعادن المنصهرة ( وخاصة الألومنيوم ) تنبعث منها ( التبخر ، الاخرق )

3 CO، CO2،
الميثان ، cnhm : التراب على الجدار من فراغ معدات

( 3 ) استيراد الغاز

5 H2 : زرع الأيونات

س 2 : أكسيد

7 - مسائل أخرى

حسب قياس ضغط البخار ، البخار ( H2O ) في درجة حرارة أقل من 130k ، ضغط البخار سوف تكون أقل من 10-8pa النيتروجين ( N2 ) ، والأكسجين ( O2 ) ، أول أكسيد الكربون ( CO ) ، الأرجون ( ع ) وغيرها من الغازات ، بسبب ارتفاع ضغط البخار لا يمكن أن تتكثف في 80k ، تحتاج إلى أقل من 20 كيلو من خلال السطح الخارجي يربك ( 1 ) التكثيف و العادم .

الغازات مع ارتفاع ضغط البخار ، مثل الهليوم ، الهيدروجين ، النيون ، لا تتكثف في درجة حرارة تتراوح بين 10 و 20 ك ، وبالتالي امتصاص غاز العادم عن طريق الماصة التي شنت على الجانب الداخلي من 15K يربك لوحة ( 1 ) ( التكثيف لوحة ) . الممتزات هي التي شنت في 15K يربك ( 2 ) ( لوحة الامتزاز ) لمنع سطح الممتزات من يجري تغطيتها ، الممتزات هي التي شنت على الجانب الداخلي من يربك لوحة التي تتركز الغاز لا يمكن أن يدخل .
السطح الخارجي من 80k التدريع برميل ، 80k يربك و 15K يربك ( 1 ) هو مرآة تعكس الحرارة الإشعاعية في درجة حرارة الغرفة . السطح الداخلي من 80K التدريع برميل اسوداد لمنع الإشعاع في درجة حرارة الغرفة من التفكير في السطح الداخلي من 80K التدريع ، حقن 15K يربك لوحة . من أجل جعل مضخة المبردة تعمل بشكل صحيح ، درجة الحرارة من 80k التدريع برميل و 80k يربك يجب أن يكون أقل من 130k و 15K يربك يجب أن يكون أقل من 20K .

من أجل التأكد من درجة الحرارة هذه ، كاليفورنيا الحرارية المثبتة على 80 ك يربك ، والهيدروجين ضغط البخار ترمومتر ( h2vp ) ميغابايت نوع انخفاض درجة الحرارة الحرارية المثبتة على 15 ك يربك . معيار القوة المحركة الكهربائية الحرارية 130k كا - 5.5mv ) .

3 . تجديد صمام الأمان المبردة مضخة

نشر النفط مضخة مضخة التوربينات الجزيئية هي الافراج عن الغاز المضغوط من المضخة ، ولكن انخفاض درجة الحرارة مضخة التكثيف والامتزاز المخزنة في 15K يربك ، لذلك يجب أن تكون دورية الإصدار والتجديد .
التجديد يعني أن درجة حرارة مضخة التبريد إلى درجة حرارة الغرفة و التكثيف أو التكثيف من الغاز إلى الغاز مرة أخرى إلى الدولة . عندما يتم تخزين كمية كبيرة من الغاز في درجة حرارة منخفضة في ختم الدولة الداخلية من المبردة مضخة يمكن أن تتحول إلى ارتفاع ضغط الغاز أثناء التجديد ، وبالتالي فإن صمام الأمان يجب أن تكون مثبتة على المبردة مضخة .
ضغط العمل من صمام الأمان هو مجموعة 20kpa ( قياس الضغط ) .
استخدام صمام الأمان لأغراض السلامة ، لذلك لا تغلق صمام الأمان أو استخدامها لأغراض أخرى .
وبالإضافة إلى ذلك ، لا تستخدم صمام الإفراج عن الغاز في عملية التجديد . عندما صمام الأمان يعمل ، الغبار ، وما إلى ذلك من تطهير الغاز تعلق على سطح الدائري ، مما يؤدي إلى تسرب .

4 . نظام مضخة المبردة

المبردة نظام مضخة

" 1 " المبردة مضخة وحدة ( بما في ذلك وحدة التبريد )
" 2 " وحدة ضاغط
" 3 " خرطوم ( 2 )

التكوين ، كما هو مبين في الشكل 3 بعد الاتصال . انخفاض درجة الحرارة مضخة من السهل البدء ( انخفاض درجة الحرارة مضخة لا يمكن أن تبدأ في الضغط الجوي ) و التجديد يتطلب ضخ الخام ( من إعداد العملاء ) .

الشكل 3 - نظام مضخة التبريد

أداء مضخة المبردة

انخفاض درجة الحرارة مضخة الأداء الرئيسية هي : ( 1 ) خصائص التبريد ( 2 ) سرعة العادم ( 3 ) قدرة العادم ( 4 ) أقصى تدفق ( 5 ) عبر الضغط ( 6 ) الحد من الضغط ( 7 ) القدرة على تحميل الحرارة ، وهلم جرا .
ويرد أدناه وصف لهذه المشاريع .

1 - خصائص التبريد

لأن درجة حرارة منخفضة مضخة لا يمكن أن تبدأ في الضغط الجوي ، لذلك تحتاج إلى ضخ الخام . انخفاض درجة الحرارة مضخة 40pa ulvac كريو لا يسبب ارتجاعي من بخار النفط في حالة ضخ الخام باستخدام مضخة دوارة . جميع الغازات المتبقية في المضخة تمتز الممتزات في المبردة مضخة . وقت التبريد يتأثر بالعوامل التالية .

الجدول 1 - العوامل التي تؤثر على وقت التبريد

بسبب

وقت التبريد

1. ضغط الجذب العالي التمديد

2 . ارتفاع درجة الحرارة مضخة تمديد

3 - تكوين الغاز المتبقية بعد ضخ الخام الجافة ( مضخة التجفيف ) لفترات طويلة

انخفاض الرطوبة

4 . مضخة التلوث التلوث قد تطول

وقت التبريد يتأثر تجديد الأسلوب . عندما يتم استخدام النيتروجين تطهير أو تدفئة حزام لرفع درجة الحرارة ، الرطوبة سوف تصبح أقل جفافا ، فراغ العزل الحراري من الصعب تحقيقه ، وبالتالي فإن وقت التبريد يصبح أطول . وبالإضافة إلى ذلك ، يرجى ملاحظة أن تسرب صغير يمكن أن يؤدي أيضا إلى إطالة أمد التبريد أو التبريد ( صمام الأمان يؤدي إلى تسرب ، يرجى إيلاء اهتمام خاص ) . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن معدل التبريد 60 هرتز المنطقة 10-15 ٪ أسرع من 50 هرتز المنطقة . عادة ، وقت التبريد بأنها الوقت اللازم لدرجات حرارة أقل من 20K 15K يحير ، كما هو مبين في الجدول 4-2 .

2 - خصائص سرعة العادم

2-1 أداء العادم من الماء

إذا كانت درجة حرارة سطح التبريد أقل من 150 ك ، التكثيف احتمال تجميد سطح الماء تقريبا 1 . عادة ، درجة الحرارة من 80K محمية مضخة للبرميل و 80K تعمل تحت 130K ( عادة حوالي 80K ) ، وبالتالي فإن سرعة العادم من المبردة مضخة بالنسبة إلى الماء يساوي معدل العادم المثالي من 80K محمية برميل . عندما يكون معدل العادم المثالي ق = 62.5 / m1 / 2 ( ل / س / سم 2 ) ( 20 ℃ ) الماء في وحدة المساحة من الوزن الجزيئي م الغاز ، معدل العادم المثالي م = 18 ق = 14.7 ( ل / س / سم 2 ) . مدخل منطقة 80 ك محمية برميل ( سم 2 ) و سرعة العادم من المبردة مضخة المياه ق = ق · أ ( ل / ث ) .

على سبيل المثال ، المبردة مضخة من نوع 8 ، 80 ك التدريع برميل مدخل المنطقة حوالي 275 سم 2 ، سرعة العادم من الماء 4000l / s . نفس الحسابات تتم على الغازات ( على سبيل المثال ، ثاني أكسيد الكربون ، NH4 ) التي تتكثف و تفريغها في 80 ك يربك . حساب معدل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من cryo-u8h 4000l / ث ، الوزن الجزيئي من ثاني أكسيد الكربون هو 44 . SCO2=SH2O X ( 18 / 44 )1/2=2560 L/s。

الجدول 2 - سرعة العادم المبردة مضخة المياه

عيار

موديل

سرعة العادم ( ل / ث )

6 U6H 2100

8 U8H,U8H-U,U8HSP 4000

10 U10PU 6900

12 U12H,U12H-K2,U12HSP 9500

16 U16,U16P 16000

20 U20P 29000

22 U22H 39000

30 U30H 70000

2-2 أداء ع ، N2 ( التكثيف الغاز )

الغازات مع ارتفاع ضغط البخار نسبيا مثل N2 ، ع ، CO و O2 لا تتكثف من 80 كيلو أو 80 كيلو التدريع ، ولكن بدلا من ذلك تتكثف وتصريف في درجة حرارة أقل من 20 كيلو .
إذا كانت درجة حرارة سطح التبريد أقل من 20 ك ، واحتمال التقاط الغاز المكثف على سطح التبريد هو 1 ، وعلاوة على ذلك ، لأن التوصيل من مدخل الهواء إلى انخفاض درجة الحرارة يربك لوحة ثابتة في مجال تدفق الجزيئية ، سرعة العادم من انخفاض درجة الحرارة مضخة في مجال تدفق الجزيئية هو ثابت .

سرعة العادم من المبردة مضخة في كتيب المنتج هو سرعة العادم من النيتروجين في التدفق الجزيئي في المنطقة . سرعة العادم من الغاز المتكثف مع الوزن الجزيئي م عرضي من النيتروجين يتم حسابها باستخدام الصيغة التالية .

SM = SN2 × 28 / M) 1 / 2 (L / s) ・・・・・・・(1)
SN

2 : سرعة العادم من النيتروجين ( ل / ث )

على سبيل المثال ، سرعة العادم من cryo-u8h إلى غاز الأرجون هو مبين في الجدول 6-3 أن SN2 = 1700 ( ل / ث ) ، الوزن الجزيئي الأرجون م = 40 .
سار = 1700X (28/40) 1 / 2 = 1400L / ثانية

الشكل 1 - معدل انبعاث النيتروجين من cryo-u

موديل

سرعة العادم ( ل / ث )

U6H 750

U8H / U8H-U / U8HSP 1700

U10P 2300

U12H 4000

U12HSP 4100

U16/U16P 5000

U20P 10000

U22H 17000

U30H 28000

الجدول 3 - معدل انبعاث النيتروجين من مختلف مضخات المبردة

عندما تدفق الهواء من جزيء إلى متوسط تدفق ( تدفق الانتقالية ) ، تصرف يتناسب مع الضغط ، وبالتالي زيادة سرعة العادم . ومع ذلك ، لأن كمية الحرارة التي يتم إدخالها إلى مضخة التبريد يزيد مع زيادة الضغط ، العادم الحد من مضخة التبريد يمكن أن يتحقق عند الحمل الحراري يتجاوز قدرة التبريد من الثلاجة . على أساس هذا الحمل الحراري ، ulvac كريو يحدد معدل التدفق عند درجة حرارة منخفضة يربك تصل إلى 20 ك كحد أقصى معدل التدفق ( الشكل 6-10 ) . على الرغم من أن أقصى معدل التدفق سوف تزيد مع زيادة قدرة التبريد ، التوصيل الحراري من طبقة التكثيف سوف تكون محدودة بسبب قوة التبريد . إذا كانت درجة الحرارة السطحية من التكثيف طبقة تتجاوز الحد الأقصى ، الغاز لن يتكثف ، وبالتالي فإن سرعة العادم يصبح 0 ، وتصبح المادية العادم الحد .

2-3 معدل العادم H2 ، انه ني ( غير مكثف الغاز )

H2 ، هو و ني هي أعلى ضغط البخار في حوالي 20 ك ، لأن ضغط البخار عالية جدا لا يمكن تفريغها من خلال التكثيف ، لذلك يسمى أيضا غير مكثف الغاز . لأن هذه الغازات لا يمكن تفريغها عن طريق التكثيف ، يتم تفريغها عن طريق التكثيف الممتزات التي تبرد إلى أقل من 20 كيلو . الممتزات تشبع عندما كثف noncondensated الغاز ، وبالتالي فإن سرعة العادم سوف تنخفض ببطء . عندما تنخفض سرعة العادم إلى 80 ٪ من القيمة الأولية ، كمية الغاز المنبعث في هذا الوقت بأنها كمية العادم ( وصفها لاحقا ) .
في noncondensable الغاز ، الهيدروجين هو عنصر هام من عناصر الانبعاثات ، هو أيضا مهم في تطبيق الغاز . هناك عدد قليل جدا من الأمثلة على استخدام غاز النيون ، لذلك هناك القليل من البيانات . وبالإضافة إلى ذلك ، الهليوم هو الأكثر صعوبة في امتصاص الغاز ، فقط 1 / 100 ~ 1 / 1000 من الأرجون العادم ، لذلك لا ينصح باستخدام مضخة التبريد العادم .

موديل
كريو يو

سرعة العادم
(ل / ثانية)

أقصى تدفق
(Pa・L/s)

تدفق العادم
(Pa・L)

- U6H 1100 1.1 × 102 3.1 × 105

U8H 2700 2.4 × 102 1.0 × 106

U8HSP 3200 2.4 × 102 1.0 × 106

U10PU 3600 1.5 × 102 6.7 × 105

-U12H 6000 4.1 × 102 9.8 × 105

U12HSP 6000 4.1 × 102 1.6 × 106

-U16 10000 4.1×102 2.4×106

U16P 10000 4.5 × 102 2.4 × 106

-U20P 18000 5.0 × 102 4.6 × 106

U22H 25000 1.3 × 103 8.5 × 106

-U30H 43000 7.4 × 102 1.5 × 107

الجدول 4 - خصائص انبعاثات الهيدروجين من cryo-u

الشكل 2 - معدل انبعاث الهيدروجين من cryo-u

3 . قدرة العادم المبردة مضخة

3-1 - قدرة العادم من الغازات الصلبة

الغازات المنبعثة من التكثيف هي ( 1 ) الغازات المنبعثة من خلال 80 كيلو التدريع برميل أو 80 كيلو يربك ( أساسا المياه ) ، و ( 2 ) الغازات المنبعثة من خلال 15 كيلو يربك ( النيتروجين والأرجون والأكسجين ، وما إلى ذلك ) .

( 1 ) سعة تصريف المياه
عندما يتكثف الماء على 80 ك يربك ، سمك الجليد يزيد ، تصرف من 80 ك يربك النقصان ، و سرعة العادم من التكثيف و امتصاص الغاز العادم من خلال 15 ك يربك النقصان . بسبب الحاجة إلى التجديد ، تصريف المياه في هذا الوقت هو قدرة العادم ، وليس هناك تعريف واضح من قدرة العادم من الماء . ومع ذلك ، يمكن استخدام القيم الواردة في الجدول أدناه كدليل تقريبي لحدود العادم من المياه . ( لاحظ أن كمية العادم في ز ( ز ) )

موديل

سعة العادم ( ز )

كريو-U6H 40

CRYO-U8H، U8H-U 90

كريو-U10PU 170

كريو-U12H 260

CRYO-U16,U16P 500

CRYO-U20P 1000

CRYO-U22H 1400

الجدول 5 - قدرة التفريغ المبردة مضخة المياه ( إشارة )

( 1 ) حالة المياه الكثيرة

البلاستيكي

زجاج .

خزف .

( 2 ) نقاط الاهتمام لإعادة تدوير المياه في حالات كثيرة

عندما ترتفع درجة الحرارة ، يذوب الجليد

لا تجميد المياه عند ضخ الخام

إزالة المياه من المضخة

التحقق من أداء مضخة دوارة ( لاحظ استحلاب النفط )

( 2 ) سعة عادم الأرجون

المشكلة الصعبة في الغازات المنبعثة من خلال التكثيف 15K لوحة هو قدرة غاز الأرجون في عملية الاخرق . سمك طبقة التكثيف الأرجون على السطح الخارجي من 15K يربك لوحة زيادة ، و درجة الحرارة السطحية من الأرجون لوحة يربك لوحة لمس 80K التدريع برميل مع ارتفاع في درجة الحرارة ، أو التدرج في درجة الحرارة من الأرجون طبقة زيادة . في مثل هذه الحالات ، لا مزيد من التكثيف . عند هذه النقطة ، كمية الأرجون العادم هو قدرة العادم . ulvac كريو يحدد قدرة التفريغ من الأرجون [ كمية الأرجون الذي يغلق الصمام الرئيسي و لا ينخفض الضغط إلى أقل من 1.3x10-4pa بعد 5 دقائق من إغلاق الصمام الرئيسي ] . الرقم 6-3 هو الأرجون التي أدخلت في 200ccm باستمرار ، بعد 5 دقائق من وقف إدخال قيمة الضغط من cryo-u12hsp ، كمية العادم أكثر من 4.3 × 108pa · ل تبدأ ، الضغط فجأة استعادة ، وبالتالي فإن كمية العادم هو 4.3 × 108pa · ل . ويبين الجدول 6-6 الأرجون قدرة التفريغ لكل نوع من المبردة مضخة .

الشكل 3 - استعادة الضغط cryo-u12hsp

كريو

قدرة العادم ( السلطة الفلسطينية ل )

-U6H 5.6 × 107

-U8H، U8H-U 1.0 × 108

U8HSP 2.5 × 108

- U10PU 1.0 × 108

-U12H 2.1 × 108

U12HSP 4.3 × 108

-U16، U16P 4.3 × 108

-U20P 5.8 × 108

-U22H 8.1 × 108

-U30H 7.8 × 108

3-2 - قدرة العادم من الغاز غير المكثف

غاز الهيدروجين ، الهليوم ، النيون ، وما إلى ذلك لا يمكن أن تتكثف من خلال حوالي 10 ك ، يتم امتصاصه من قبل الممتزات على الجانب الداخلي من 15 ك يربك لوحة . ولذلك ، مع زيادة كمية الامتزاز ، وسوف تكون قريبة من التشبع ، ( 1 ) انخفاض سرعة العادم ، ( 2 ) زيادة ضغط التوازن الامتزاز ، العادم الأداء ببطء ، وأخيرا لا يمكن أن العادم . ulvac كريو يعرف قدرة غاز الهيدروجين غاز الهيدروجين الامتزاز حتى سرعة العادم إلى 80 ٪ من سرعة العادم الأولية . . . . . . . الممتزات يجب تنظيفها من أجل إعطاء دور كامل قدرة الامتزاز الممتزات مسبقا . . . . . . . الممتزات التلوث

( 1 ) عندما كثف الغاز المتكثف ( أساسا الهواء )
( 2 ) عندما يمتص الماء
( 3 ) عندما يمتص بخار الزيت

عندما يتم امتصاص هذه المواد بكميات كبيرة ، والقدرة على امتصاص الهيدروجين ينخفض . الهواء والرطوبة يمكن إزالتها عن طريق تجديد المبردة مضخة ، ولكن مرة واحدة يتم امتصاص بخار النفط ، فإنه لا يمكن إزالتها مرة أخرى ، ثم 15K يربك ( 2 ) ( الامتزاز لوحة ) يجب استبدالها . من أجل الحفاظ على قدرة الامتزاز من المبردة مضخة الهيدروجين ، يجب تجنب عودة بخار النفط إلى المبردة مضخة .
الشكل 4 هو الرسم البياني العلاقة بين سرعة العادم من الهيدروجين و قدرة العادم من الهيدروجين ، حيث ق هو سرعة العادم ، ج هو قدرة العادم . يرجى الرجوع إلى الشكل 4 للحصول على سرعة العادم و سعة العادم من مختلف النماذج .

الشكل 4 - العلاقة بين سرعة العادم و قدرة غاز الهيدروجين

4 - الحمل الحراري و أقصى معدل تدفق المبردة مضخة

انخفاض درجة الحرارة مضخة الحرارة الإشعاعية تحميل تحميل الغاز ( الغاز توصيل الحرارة ، الحرارة التكثيف ) ، على التوالي ، المعادلات التالية .

σ

ثابت بولتزمان 5.67 × 10-12w / سم 2 / K4

εAV

متوسط معدل الإشعاع

T1

: انخفاض درجة حرارة سطح درجة الحرارة ( ك )

T2

: درجة حرارة سطح درجة حرارة عالية ( ك )

A

: منطقة ساخنة ( سم 2 )

A1 : الإنسي A2 : الجانبي

γ

نسبة الحرارة النوعية للغازات

ａ0

متوسط معامل التكيف الحراري

Ｐ

: الضغط ( السلطة الفلسطينية )

M

الوزن الجزيئي

T1

: نقطة قياس الضغط ع درجة الحرارة ( ك )

T2

: انخفاض درجة حرارة سطح درجة الحرارة ( ك )

أ : منطقة ساخنة ( سم 2 )

متوسط معامل التكيف الحراري A0



معامل التكيف A1 ، A2 ( التقريب )

γ

: حرارة التكثيف ( H2 ، هو ، ني ، حرارة الامتزاز ) ( ث / با ل / ق )

تي سي

: انخفاض درجة حرارة سطح درجة الحرارة ( ك )

تي جي

: درجة حرارة الغاز ( ك )

S

سرعة العادم ( ل / ث ) س : ( السلطة الفلسطينية ل / ث )

P

قوة الضغط ( تور )

سي بي

متوسط الحرارة النوعية للغازات ( ث / با ل / ث / ك )

الحمل الحراري في الجزء 1 من الثلاجة هي الحرارة الإشعاعية و توصيل الحرارة من الغاز ، وعادة ما تكون الحرارة الإشعاعية في الغالب إلا إذا استخدمت بشكل مستمر في نطاق 10-1pa . . . . . . . قدرة التبريد من الجزء 2 من الثلاجة يتأثر الحمل الحراري من الجزء 1 ، إذا كان الحمل الحراري من الجزء 1 زيادة قدرة التبريد من الجزء 2 سوف تنخفض ، أقصى معدل التدفق سوف تنخفض .
ولذلك ، عند إدخال كمية كبيرة من الغاز المبردة مضخة ، مضخة المبردة نظيفة ( الحد من الإشعاع الحراري ) ، والحد من الإشعاع الحراري الناجم عن الحمل الحراري . في كثير من الأحيان ، على نطاق واسع المبردة مضخة أكبر منطقة ساخنة ، وسوف يكون هناك المزيد من الإشعاع الحراري ، وبالتالي الحاجة إلى مزيد من قدرة التبريد من الثلاجة . أقصى معدل تدفق المبردة مضخة بأنها معدل تدفق الحرارة التكثيف ( أو امتصاص الحرارة ) عندما تصل درجة الحرارة إلى 20 ك عند مستوى الإشعاع الحرارة . إذا كانت المضخة من العيار نفسه ، قدرة التبريد من الثلاجة ، أو سرعة العادم ، أكبر تدفق أكبر . على سبيل المثال ، cryo-u16 و u16p لها نفس العيار و نفس سرعة العادم ، u16p برودة ( R50 ) من u16p برودة ( R20 ) لديها أكبر قدرة التبريد ، وبالتالي أكبر تدفق .
أقصى ضغط التشغيل Pmax من المبردة مضخة مقسوما على أقصى قدر من تدفق Qmax في هذا الوقت من سرعة العادم سماكس . (Pmax=Qmax/Smax)。 في الأرجون ، pmax حوالي 10-1pa ، وهذا هو متوسط التدفق . ويبين الجدول 7 أقصى تدفق لكل نموذج .

أقصى تدفق المبردة مضخة

أرغون
（Pa・ ل / س)

هيدروجين
（Pa・ ل / س)

كريو-U6H

1-1 * 103 * 1-1 * 102

CRYO-U8H، U8H-U، U8HSP

1-2 * 103 * 2-4 * 102

كريو-U10PU

8 × 102 1.5 × 102

CRYO-U12H، U12HSP

2 × 103 4-1 × 102

كريو-U16

1-4 × 103 4-1 × 102

كريو-U16P

1-6 × 103 4-5 × 102

كريو-U20P

1-1 × 103 × 5.0 102

كريو-U22H

4-1 × 103 × 1-3 103

كريو-U30H

2-7 × 103 7-4 × 102

5 . عبر الضغط

عبر الضغط ، فراغ خزان ضخ الخام عند فتح الصمام الرئيسي للتبديل إلى مضخة التبريد ، فراغ خزان الضغط ( الخام الضغط ) . الحد الأقصى المسموح به هو الحد الأقصى المسموح به عبر الضغط . لحظة فتح صمام الرئيسية من فراغ خزان الغاز إلى انخفاض درجة الحرارة مضخة ، إذا كان حجم الغاز يتجاوز الحد ، وانخفاض درجة الحرارة مضخة لا يمكن استعادة القدرة على العادم ، درجة الحرارة سوف ترتفع ، وقد تم تفريغ الغاز . الحد الأقصى المسموح به عبر الضغط يتم الحصول عليها عن طريق تقسيم الحد الأقصى المسموح به من كمية الغاز ( الحد الأقصى المسموح به من كمية الغاز المدخول ) من حجم فراغ الغرفة .

أقصى كمية من الغاز يمكن علاجها هو الحد الأقصى لاستعادة أداء العادم ( عادة درجة حرارة منخفضة يربك يتجاوز 20K ) . عموما في اعتبارات السلامة ، والحد من ضخ الخام الضغط هو 1 / 2 من الحد الأقصى المسموح به عبر الضغط على صيغة ( 1 ) . وبالإضافة إلى ذلك ، إذا كنت ترغب في زيادة عامل الأمان ، يمكنك تعيين درجة الحرارة القصوى المسموح بها عند درجة حرارة منخفضة مضخة يربك لا يتجاوز 20 ك . أقصى كمية من الغاز يمكن علاجها يختلف مع الحمل الحراري على مضخة التبريد و كمية الغاز المكثف في درجة حرارة منخفضة مضخة .

الجدول 6-8 يشير إلى أقصى قدر من كمية الهواء ( نسبة إلى الهواء ) التي يمكن معالجتها في مختلف النماذج . على سبيل المثال ، في حالة u8h ، أقصى قدر من الضغط المسموح به عبر pmax من فراغ السفينة مع حجم 100 لتر هو أقصى قدر من كمية الغاز التي يمكن معالجتها 133000pa · ل ، pmax ≤ 133000pa · ل / 100l = 1330pa ، ضخ الخام أقل من 1330pa . . . . . . . عادة ، عامل الأمان هو 2 أو أكثر ، وهذا هو ، الخام قوة الجر هو 665pa . إذا كان الحد الأقصى المسموح به كمية من الغاز المستنشق هو 20000pa ، ع = 20000 / 100 = 200pa ، من أجل أن لا تتجاوز 20K . عندما يكون حجم فراغ السفينة كبيرة ، الخام ضخ الضغط أقل من 40 باسكال ، يجب اتخاذ تدابير لمنع عودة تدفق النفط والبخار ، وتركيب مضخة أكبر ، أو زيادة عدد المضخات ، بحيث ضغط الخام 40 باسكال أو أعلى .

6 - الوصول

عندما لا يكون هناك تدفق الغاز في مضخة المبردة ، ضغط البخار والتكثيف معامل الغازات المختلفة في درجة حرارة منخفضة ( يفترض أن يكون 1 ) يتم الحصول عليها عن طريق استبدال الصيغة التالية .

Pg = Ps (Tg / Ts) 1/2

تس

: انخفاض درجة حرارة سطح درجة الحرارة 10 ~ 20K

PS

ضغط البخار عند درجة حرارة تس ( الهيدروجين هو التوازن الامتزاز الضغط ) ( السلطة الفلسطينية )

تي جي

: درجة حرارة الغاز ~ 300K

في التكثيف الغاز ، الغاز مع أعلى ضغط البخار هو النيتروجين الذي يصل إلى الضغط في درجة حرارة منخفضة 10-20k كما هو مبين في الشكل 6 . عادة ، في حالة عدم وجود تحميل ، وانخفاض درجة الحرارة مضخة يربك 10-12k و ضغط البخار من 10-21pa يمكن تجاهلها في الاستخدام العملي . الحد من الضغط على غاز الهيدروجين noncondensated يتحدد التوازن الامتزاز الضغط . كما هو مبين في الشكل 6-7 ، الكربون المنشط المستخدمة في مضخات المبردة لديها قدرة كبيرة جدا على امتصاص الهيدروجين ، وعندما تعمل في فراغ عالية جدا ، لأن كمية غاز الهيدروجين العادم صغيرة جدا ، امتزاز الهيدروجين توازن الضغط با يمكن تجاهلها . ( على سبيل المثال ، امتصاص الهيدروجين من u8h ( sh2o = 2700 ل / ث ) لمدة شهر واحد في 1.3x10-8pa هو س = 1.3 × 10-8x2700 × 30x24 × 3600 = 91 السلطة الفلسطينية . ولذلك ، فإن الحد من الضغط من المبردة مضخة يعتمد على كمية الغاز و سرعة العادم من المبردة مضخة . عادة ، في نهاية المطاف الضغط من المبردة مضخة مونومر يقاس الحد الأدنى من تدفق الغاز من المبردة مضخة عند استخدام أعمى شفة . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن الحد من الضغط سوف تختلف اعتمادا على مضخة المبردة مواصفات ( المواصفات القياسية ، الترا عالية فراغ المواصفات ) ، ضخ الخام الضغط ، سواء كان أو لم يكن الخبز ، وهلم جرا . عادة ، في حالة وجود o-ring الخام استخراج 40pa ، دون تحميص ، والحد من الضغط 12 ساعة تشغيل ( 1-4 ) x10-6pa . . . . . . . ويبين الشكل 6-7 قياس تكوين الغاز المتبقي مع أو بدون خبز . وبالإضافة إلى ذلك ، يبين الجدول 6-9 القيمة المرجعية في نهاية المطاف الضغط على مضخة واحدة المبردة . 10-10tpa فراغ يمكن الحصول عليها في حالة ارتفاع فراغ الخبز . الحد من الضغط على الجهاز يعتمد على كمية الغاز المنبعث من الجهاز ( ع = س / س ) .

الشكل 6 - الحد من ضغط البخار

منحنى درجة الحرارة من الكربون المنشط الامتزاز على الهيدروجين

الحد من الضغط المبردة مضخة ( إشارة )

مواصفة

ضغط ضخ الخام ( السلطة الفلسطينية )

خبز

الحد ( السلطة الفلسطينية )

المعيار

40
لا
(100 ~ 150 ℃) × (3 ~ 10 ساعة) (1 ~ 4) × 10-6
( 1-4 ) × 10-7

超高真空

10-2-10-3
10-2-10-4
10-2 إلى 10-3 لا شيء
(200 ~ 220 ℃) × (3 ~ 8 ساعة)
( 200-220 ℃ ) × حوالي 20 ساعة 10-8
10-9
10-10

المعرفة الأساسية من المبردة مضخة

هيكل ومبدأ الثلاجة

هيكل ومبدأ الثلاجة
1 - مبدأ التجميد ( تعليمات عامة )

الشكل 1 - مبدأ التجميد

ممثل دورة التبريد المبردة مضخة
( 1 ) دورة جيفورد - ماكماهون ( دورة G-M )
( 2 ) تعديل سولفاي حلقة ( m-solvay حلقة )

2 - دورة التبريد المستخدمة في مضخات التبريد
cryo-u8h كمثال لتوضيح هيكل المبردة مضخة .
المبردة مضخة التبريد هو نوع من مرحلتين ، المرحلة الأولى لديها أكبر قدرة التبريد ، يمكن أن تبرد إلى 80 ك أو أقل ، المرحلة الثانية من قدرة التبريد الصغيرة ، يمكن أن تبرد إلى 10 إلى 12 ك .
إن 15K يربك ( 1 ) ( التكثيف لوحة ) و 15K يربك لوحة ( 2 ) ( الامتزاز لوحة ) هي التي شنت على الجزء الثاني من الثلاجة ، و 80K يربك لوحة 80K التدريع برميل هي التي شنت على الجزء الأول من قدرة التبريد كبيرة لمنع الإشعاع الحراري ( الإشعاع ) من درجة حرارة الغرفة .

الشكل 2-2 يبين مبدأ عمل دورة g-m و p-v خط الرسم البياني ( العلاقة بين الضغط و الحجم الخامس من توسيع الدائرة ) .

دورة 2-1.g-m
g-m دورة هو نوع من دورة التبريد التي وضعتها جيفورد في أواخر الخمسينات ، ومحرك الأقراص من التشرد هو نوع من محرك الأقراص الميكانيكية باستخدام ضغط الغاز الفرق . g-m دورة فعالة جدا ولكن سرعة محرك الأقراص قد تكون بطيئة نسبيا ، بالإضافة إلى ذلك ، ختم الداخلية المستخدمة في ضوء الحمل ، هو موثوقية عالية دورة التبريد . هنا ، دورة التبريد مدفوعة ضاغط الميكانيكية المستخدمة من قبل ulvac كريو هو موضح .

استبدال في الجزء السفلي من الاسطوانة . عند هذه النقطة ، صمام الضغط المنخفض مغلقة ، صمام الضغط العالي مفتوحة .

أسفل السهم

( أ ) يملأ جزء من درجة حرارة الغرفة وجزء من درجة حرارة منخفضة من الاسطوانة بالغاز العالي الضغط .

أسفل السهم

ب - الاسطوانة الداخلية يصبح الضغط العالي .

أسفل السهم

( ب ) يتم سحب غاز الهيليوم في درجة حرارة الغرفة إلى أعلى من المبادلات ، بينما يتم تبريد غاز الهيليوم في درجة حرارة الغرفة بواسطة المجمع ، بينما يتم تعبئة غاز الهيليوم في درجة حرارة منخفضة .

أسفل السهم

ج انخفاض درجة الحرارة جزء من منطقة الحد الأقصى . عند هذه النقطة ، صمام الضغط العالي مغلقة ، صمام الضغط المنخفض مفتوحة .

أسفل السهم

( ج ) يتم تفريغ الغاز العالي الضغط من مضخة التبريد من خلال المجمع . في هذا الوقت ، بسبب التوسع في سيمون ، مشكلة الغاز انخفض ، مما أدى إلى انخفاض درجة الحرارة .

أسفل السهم

د انخفاض درجة الحرارة الضغط الجزئي .

أسفل السهم

( د ) يتم الضغط على المبادلات وتبريدها ، بينما يتم تبريد الهيليوم بواسطة مركّبات التبريد أثناء نقلها إلى درجة حرارة الغرفة .

أسفل السهم

العودة ، حلقة كاملة .

في هذه الحالة ، مثالية g-m دورة p-v المنحنى هو مربع ، دورة واحدة هي تي ثانية ، مثالية قدرة التبريد

q ideal يتم الحصول عليها عن طريق المعادلة التالية
Q مثالية = W / t

الثلاجة الفعلية هي اثنين من قطعة من نوع الهيكل الذي يمكن الحصول على درجة حرارة منخفضة جدا أقل من 15 كيلو . وبالإضافة إلى ذلك ، من أجل تبسيط هيكل ، وتراكم الباردة هي التي شنت في استبدال الجهاز ومتكاملة مع استبدال الجهاز . الجزء 1 و 2 من الأختام لا فرق الضغط ، والأختام هي خفيفة الوزن ، والخدمة الطويلة في الحياة ، وموثوقية عالية .

cryo-u سلسلة مضخة التبريدكريو-U12HSPكريو-U16كريو-U16F

UIVacكريو-يو 12HSP

المواصفات القياسية

مجموعة واسعة من النماذج ، تتراوح من قطر 6 'إلى قطر 30'.

إستعمال :

فراغ طلاء ، تحليل السطح ، وتجهيز أشباه الموصلات ، الاخرق الطلاء ، زرع الأيونات ، الخ .

مزايا

فائدة نموذج يمكن أن تخلق بيئة فراغ نقي للغاية التي لا يمكن إنشاؤها بواسطة مضخات فراغ أخرى ، يمكن تصريف جميع أنواع الغازات ، لا تحتاج إلى الهيليوم السائل ، وبالتالي فإن تكلفة التشغيل منخفضة ، نماذج المنفعة يمكن أن تكون مثبتة في أي اتجاه .

كريو-U12HSP