Kryopumpen sind in zwei Arten unterteilt: Injektions-Flüssig-Helium-Kryopumpen und Geschlossene Gas-Helium-Kühlschrank-Kryopumpen.
Injektion flüssige Helium-Kryopumpe
Es besteht hauptsächlich aus einem Behälter mit flüssigem Helium, einem Pumpenkörper und einem Hohlraum mit flüssigem Stickstoff, der mit einer Schallwand verbunden ist. Um den Verbrauch von flüssigem Helium zu reduzieren, nimmt die Außenwand des Flüssigheliumbehälters eine zweischichtige Wärmedämmwand an und wird dazwischen evakuiert.
Wenn die Pumpe auf Pa-Druck vorgepumpt wird, werden flüssiger Stickstoff und flüssiges Helium eingespritzt, und das Gas kondensiert auf der Arbeitskaltplatte von 4,2 K. Nach dem Vorpumpen liegt der Partialdruck von Helium und Wasserstoff in der Größenordnung von Pa, so dass die Pumpe den Enddruck unter Pa erhalten kann.
Wenn der Behälter mit flüssigem Helium evakuiert und auf 6650 Pa dekomprimiert wird, kann die Temperatur des flüssigen Heliums auf 2,3 K gesenkt und ein niedrigerer Grenzdruck erhalten werden.
Gas-Helium-Kühlschrank mit geschlossenem Kreislauf Kryopumpe
Es ist eine neue Art von Kryopumpe, die in den 1970er Jahren erschien. Diese Pumpe verbraucht kein Helium, ist einfach zu bedienen, einfach zu warten und wird zunehmend eingesetzt.
Das Kühlmedium des Kühlschranks ist Gashelium, die Temperatur der Kühlplatte der ersten Stufe beträgt 50-100K und die typische Anwendung ist 65K, die verwendet wird, um Wasserdampf zu kondensieren und andere Gase vorzukühlen; Die Temperatur der zweiten Kühlplatte beträgt 10-20K, die zur Kondensation von Stickstoff, Gasen wie Sauerstoff und Argon verwendet wird.
Die Innenfläche der sekundären Kühlplatte ist mit Aktivkohle beschichtet. Aktivkohle hat eine starke Adsorptionskapazität für Helium, Neon und Wasserstoff bei niedrigen Temperaturen. Die Kühlplatte besteht aus sauerstofffreiem Kupfer und die Oberfläche ist auf Spiegelhöhe poliert, um den Emissionsgrad zu reduzieren.
Der Enddruck der Pumpe ist Pa, der Arbeitsdruckbereich ist Pa und der Vorpumpdruck muss 1 Pa betragen. Die Pumprate des fertigen Produkts hat 60.000 Liter / Sekunde erreicht. Darüber hinaus kann je nach den Eigenschaften des Prozesses die Luftabsaugkühlplatte im gepumpten Behälter angeordnet werden, und die Luftabsaugrate kann mehr als 106 Liter / Sekunde erreichen.
Strukturelle Merkmale
Vertikale Struktur: geeignet zum Vergraben im Boden, wird es nicht durch die heiße Luft des Motors, Lufttemperatur und Sonnenschein usw. beeinflusst, und es ist leicht, kalt zu halten; es kann die Saughöhe der Pumpe reduzieren, den Füllkopf erhöhen und die effektive NPSH verbessern; die vertikale Struktur auch Es ist vorteilhaft für die Abluft, so dass die Aufhängewelle eine ausreichende Höhe hat, um die Anordnung der Wellendichtungsvorrichtung zu erleichtern, so dass die Pumpe auch als vertikale Fasspumpe bezeichnet wird.
Symmetrischer Aufbau: Die Gesamtstruktur der Pumpe strebt danach, symmetrisch angeordnet zu sein, damit sie sich im kalten Zustand gleichmäßig verformen kann. Der Kaltkopf nimmt im Allgemeinen einen zweistufigen Mechanismus an, die erste Stufe erreicht 80K und die zweite Stufe erreicht eine Temperatur von 10K.
Doppelschichtschale: Um kalt zu halten und den Transport gefährlicher Medien zu erleichtern, wird sie normalerweise zu einer doppelschichtigen Hülle verarbeitet. Die Innenschale wird einem Pumpendruck ausgesetzt, und der Saugdruck befindet sich zwischen der Innenschale und der Außenschale, was die Festigkeitsanforderungen der Innenschale entsprechend reduzieren kann. Die Außenhülle muss zu einer Vakuum-Zwischenschicht verarbeitet werden, die den Effekt der Wärmedämmung erreicht hat.