和县朔杆装饰设计工程有限公司

  制冷機(jī)低溫泵是把低溫面及擋板組裝在封閉循環(huán)制冷機(jī)系統(tǒng)中與制冷機(jī)組合為一體的低溫  泵,它是利用的低溫表面的低溫冷凝、低溫吸附和低溫捕集等物理現(xiàn)象來(lái)獲得和保持高真空  和超高真空。其特點(diǎn)為:(1)便于抽氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化控制;(2)可實(shí)現(xiàn)較高的抽速,S  100m3/s,可以滿足大型真空設(shè)備中所需要的抽速。  A制冷原理與循環(huán)系統(tǒng)  現(xiàn)代低溫泵為閉循環(huán)小型制冷機(jī)式低溫泵,整個(gè)低溫泵系統(tǒng)由低溫泵、壓縮機(jī)和制冷膨脹  機(jī)等部分組成。制冷介質(zhì)氦氣由壓縮機(jī)壓縮,經(jīng)進(jìn)氣管到膨脹機(jī)。這時(shí)進(jìn)氣閥門打開(kāi),膨脹機(jī)  活塞在專用電機(jī)帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng),使膨脹機(jī)下腔充滿高壓氣體。當(dāng)活塞到達(dá)上部頂端時(shí),關(guān)閉  進(jìn)氣閥,同時(shí)打開(kāi)排氣閥,使膨脹機(jī)與低壓端相通,氣體膨脹制冷,活塞向下移動(dòng)把冷量貯存  在活塞內(nèi)的蓄冷器中。如此多次循環(huán),在一、二級(jí)冷頭處分別獲得低于80K和20K的低溫,  并使氣體在低溫面上凝結(jié),在活性炭上吸附而被抽除。  低溫泵系統(tǒng)的核心是小型制冷機(jī),它是一種小型閉循環(huán)氦氣膨脹制冷機(jī)。目前制冷機(jī)中廣  泛采用的循環(huán)(適用于T=20K的低溫循環(huán))有:斯特林循環(huán)制冷機(jī)、索爾文循環(huán)制冷機(jī)和  GM(吉福特麥克馬洪)循環(huán)制冷機(jī)等。尤以斯特林循環(huán)和GM循環(huán)制冷機(jī)使用最廣  圖95是G-M循環(huán)制冷機(jī)低溫泵的工作系統(tǒng),系統(tǒng)的主要部件有:(1)制冷單元:包括制冷  機(jī)(膨脹機(jī))、一、二級(jí)冷頭、低溫抽氣冷陣及泵體;(2)壓氣單元:氦壓縮機(jī)、換熱器、油氣分離  器、管路濾油器等;(3)吸附器、閥門等輔助元件。該系統(tǒng)的工作氣體是99.998%高純氦。  GM循環(huán)制冷機(jī)低溫泵的優(yōu)點(diǎn)是制冷與壓縮部分可以分開(kāi)安裝,所以制冷部分可以做得很小  振動(dòng)容易控制。缺點(diǎn)是壓比低,可逆性較差。G-M循環(huán)制冷機(jī)低溫泵最低溫度可達(dá)7K左右。

 
B制冷機(jī)低溫泵的結(jié)構(gòu)組成  圖96為制冷機(jī)低溫泵的結(jié)構(gòu)示意圖,(a)圖為一立式低溫泵,由制冷機(jī)2、活性炭吸附  面4(吸附板)、低溫冷凝面5(冷板)、屏蔽擋板7、屏蔽罩9、泵殼10組成。為了對(duì)其運(yùn)行進(jìn)  行監(jiān)測(cè),還設(shè)有氫蒸氣壓溫度計(jì)1,其氫蒸氣壓溫泡8裝在制冷機(jī)的二級(jí)冷頭6上,該泵通過(guò)  泵殼上端的法蘭與被抽容器相連。當(dāng)泵工作時(shí),由于制冷機(jī)一、二級(jí)冷頭產(chǎn)生低溫并制得冷  量,使得擋板及屏蔽罩達(dá)到77~80K,冷板及活性炭吸附面達(dá)到15~20K低溫,并不斷地供給  冷量,于是便將容器中可凝性氣體經(jīng)擋板預(yù)冷后凍結(jié)在冷板上,而將不可凝性氣體經(jīng)擋板預(yù)冷  后吸附在活性炭吸附面上,形成所需要的真空。如果是開(kāi)式裝置,則將不斷流入被抽容器的氣  體,連續(xù)地凍結(jié)和吸附在冷板及活性炭吸附面上,從而保持住所需要的真空。
在有些系統(tǒng)中,在泵殼的上端法蘭與被抽容器之間還設(shè)置高真空隔離閥。當(dāng)泵停止工作  時(shí),將此閥關(guān)閉以保持被抽容器的真空度不變。泵停止工作后,制冷機(jī)不再產(chǎn)生冷量,冷頭逐  漸恢復(fù)常溫。這時(shí)凍結(jié)在冷板上的可凝性氣體將蒸發(fā),被活性炭吸附的非可凝性氣體將解吸  它們都跑到氣相中去,從而形成較高的壓力。為安全及排出這些氣體在泵殼上設(shè)有再生抽氣排  出口12,泵工作時(shí),它用密封塞塞住。當(dāng)停機(jī)時(shí),泵殼內(nèi)壓力升高,通過(guò)內(nèi)外壓差將密封塞  頂開(kāi),殼內(nèi)氣體自動(dòng)排放到大氣  屏蔽罩9及擋板7由制冷機(jī)一級(jí)冷頭3來(lái)維持其77~80K的低溫,并不斷地供給冷量;低  溫冷凝面5及活性炭吸附面4由制冷機(jī)的二級(jí)冷頭6保持其10~20K的低溫,并連續(xù)供給冷量  把需要冷凝和吸附的氣體都冷凝和吸附在它上面,形成真空及抽氣作用  圖9