вымораживающая ловушка

Формула изобретения

Вымораживающая ловушка, содержащая сосуд, заполненный криогенной жидкостью, на внешней поверхности которого расположены ребра, отличающаяся тем, что она снабжена нагревателем, выполненным в виде токопроводящей жилы, при этом на ребра нанесено многослойное покрытие из теплопроводного электроизоляционного материала, а нагреватель расположен между слоями покрытия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области криогенной и вакуумной техники и касается конструкции вымораживающих ловушек, используемых в вакуумных технологиях.

Известна вымораживающая ловушка (см., например, Е.И. Микулин. "Криогенная техника", М.:Машиностроение, 1969 г., с. 220).

Ловушка содержит сосуд с криогенной жидкостью, охлаждаемую рубашку и трубопроводы для стыковки к вакуумному насосу и вакуумируемой емкости. Ловушка служит для улавливания (вымораживания) конденсирующихся примесей (паров воды) и предохраняет от попадания паров масла из насоса в вакуумируемый объем, например теплоизоляционную полость криогенной емкости. Такие ловушки для очистки их от масла необходимо отстыковывать от вакуумной магистрали и после промывки и удаления масла вновь монтировать в вакуумную магистраль, что создает неудобства при их эксплуатации, а также увеличивает время простоя оборудования вакуумной системы.

Недостатком такой ловушки является необходимость проведения демонтажа при очистке ловушки от масла и неудобство ее эксплуатации.

Известна также вымораживающая ловушка (см., например, SU, а.с. 1341398 A, F 04 F 9/06, опубл. 30.09.87 г.), выбранная в качестве прототипа.

Вымораживающая ловушка содержит сосуд, заполненный криогенной жидкостью, на внешней поверхности которого расположены ребра. Ловушка посредством трубопроводов сообщается с вакуумным насосом и вакуумируемым объемом и служит для улавливания обратного потока паров масла из вакуумного насоса при откачке воздуха из вакуумного объема. Проходя через винтовой канал ловушки и зазор между корпусом и промежуточной обечайкой, пары масла адсорбируются на охлажденных поверхностях ребер, цилиндрического сосуда и промежуточной обечайки. По мере накопления масла в ловушке ее демонтируют из вакуумной магистрали, очищают от масла и вновь устанавливают в вакуумную магистраль с последующим проведением проверки герметичности стыков.

Недостатками известной вымораживающей ловушки является неудобство эксплуатации из-за необходимости демонтажа при очистке ловушки от масла.

Задачей настоящего изобретения является создание вымораживающей ловушки, которая обеспечивала бы удобство эксплуатации путем исключения демонтажа при очистке ловушки от масла.

Это достигается тем, что вымораживающая ловушка снабжена нагревателем, позволяющим производить отогрев и очистку ловушки от масла без отстыковки ловушки от вакуумной магистрали.

Сущность изобретения заключается в том, что вымораживающая ловушка, содержащая сосуд, заполненный криогенной жидкостью, на внешней поверхности которого расположены ребра, снабжена нагревателем, выполненным в виде токопроводящей жилы, при этом на ребра нанесено многослойное покрытие из теплопроводного электроизоляционного материала, а нагреватель расположен между слоями покрытия.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными техническими решениями вновь созданная вымораживающая ловушка обеспечивает удобства эксплуатации путем исключения демонтажа при очистке ловушки от масла.

Техническое решение в части снабжения ловушки нагревателем, выполненным в виде токопроводящей жилы, и расположение нагревателя между слоями многослойного покрытия из теплопроводного и электроизоляционного материала, нанесенного на ребра, а также взаимная конструктивная связь всех составных элементов ловушки, обеспечивает удобства эксплуатации путем исключения демонтажа при очистке ловушки от масла.

Использование предлагаемой вымораживающей ловушки, например, при вакуумировании теплоизоляционных полостей криогенных емкостей, содержащих многослойно-вакуумную теплоизоляцию, позволит дать значительный экономический эффект за счет сокращения времени простоя вакуумного оборудования в период очистки ловушки от масла без демонтажа ловушки ив вакуумной магистрали, что, в свою очередь, обеспечивает удобства при эксплуатации вакуумной системы.

На фиг.1 представлена вымораживающая ловушка.

На фиг.2 представлен нагреватель.

Предлагаемая вымораживающая ловушка состоит из сосуда 1, заполненного криогенной жидкостью, на внешней поверхности 2 которого расположены ребра 3. Она снабжена нагревателем 4, выполненным в виде токопроводящей жилы 5, изготовленной, например, из бумаги, пропитанной графитом, или углеродной ленты, при этом на ребра 3 нанесено многослойное покрытие 6 из теплопроводного электроизоляционного материала, например пасты кремнийорганической теплопроводной 131-179ТУ- 02-1-342-86. Нагреватель 4 расположен между слоями 7 и 8 покрытия 6.

Вымораживающую ловушку устанавливают перед вакуумным насосом 9, например механическим вакуумным насосом, и подстыковывают к нему посредством трубопровода 10. Ловушка представляет собой часть вакуумной магистрали 11 и подстыковывается посредством трубопровода 12 к вакуумируемому объему 13, например теплоизоляционной полости 14 криогенной емкости 15, содержащей в качестве теплоизоляции 16 многослойно-вакуумную теплоизоляцию, а в качестве адсорбента 17 - цеолит СаЕ иди активированный древесный уголь, закрепленный с тепловым контактом на наружной поверхности внутренней емкости 18. Сосуд 1 снабжен экраном 19, закрепленным на ребрах 3 с образованием канала 20, и установлен в корпусе 21. В донной части корпуса 21 установлен вентиль 23 для слива масла.

Вымораживающая ловушка служит для улавливания конденсирующихся примесей (паров воды) и предохранения от попадания обратных паров масла от вакуумного насоса 9, например, при аварийной остановке насоса, в вакуумируемый объем 13. Обратный поток паров масла от вакуумного насоса 9 через трубопровод попадает в кольцевой зазор 22 и оседает на экране 19, охлаждаемом теплопроводностью через ребра 3 от сосуда 1, заполненного криогенной жидкостью, например жидким азотом. Несконденсировавшиеся при температуре экрана 19 пары масла попадают в канал 20 и оседают ( вымораживаются) на внешней поверхности 2 сосуда 1 и на ребрах 3, имеющих температуру криогенной жидкости. По мере накопления масла, вымораживающую ловушку очищают от него. Для этого, не производя отстыковку ловушки от вакуумной магистрали 11, включают нагреватель 4 и производят разогрев ловушки. Разогретое и ожиженное масло стекает с поверхностей ребер 3, экрана 19 и сосуда 1 по каналу 20 в донную часть корпуса 21, откуда открытием вентиля 23 удаляется.

Таким образом ловушка обеспечивает удобство обслуживания при эксплуатации путем исключения демонтажа при очистке ловушки от масла, что значительно сокращает время простоя вакуумной системы в период очистки вымораживающей ловушки от масла.