1. Изоляция и блокирование источников тепла

Настольный криогенный циркуляционный насосЗамораживаемость варьируется в зависимости от модели. Требуемая мощность для охлаждения первой ступени до 80K составляет несколько десятков ватт, а второй ступени до 20K - несколько ватт. Однако в вакуумных установках есть источники тепла, такие как испарители или нагреватели.

Как показано на рисунке 2, излучаемое тепло испускается поверхностью диаметром 254 мм (10 дюймов). С повышением температуры и интенсивности излучения также увеличивается количество выделяемого тепла. Поскольку тепло, производимое в вакуумной установке, намного превышает холодильную мощность криогенного насоса, если это тепло поступает в криогенный насос, это может привести к тому, что криогенный насос не сможет нормально охладиться, а производительность выхлопа снизится. Поэтому, когда источник тепла существует в вакуумной камере, источник тепла должен быть изолирован и заблокирован.

Рисунок 2: Соотношение теплового излучения и температуры, испускаемого поверхностью 254 мм

На рисунке 3 показан пример установки при наличии источника тепла. Рисунок ① Излучение тепла непосредственно в криогенный насос, поэтому его нельзя использовать. (2), (3) Может быть использован, но если температура источника тепла относительно высока, следует также учитывать количество излучения, поступающего в криогенный насос после отражения.

2: Примеры установки при наличии источника тепла

< Для справки тепловая отрицательная нагрузка на криогенный насос из - за излучаемого тепла может быть рассчитана по следующей формуле >.

Q=εAV ・σ・A・ (Tw4-T14) (W)

Эпсилон AV: средняя скорость излучения, сигма: постоянная Больцмана = 5.67X10 - 12 (W / cm2 / K4), а: площадь нагрева (cm2)

TV: Температура стенки температуры камеры (обычно 300K), T1: температура экранирующего цилиндра и перегородки (обычно 80K)

2. Меры предосторожности в отношении охлаждающей воды (количество и качество воды)

В комплекте с криогенными насосами используются компрессоры с воздушным и водяным охлаждением. Почти вся энергия, поступающая в компрессор, превращается в тепло.

В случае воздушного охлаждения эти температуры охлаждаются вентиляторами воздушного охлаждения и теплообменниками. Поскольку воздушное охлаждение не использует охлаждающую воду, нет дополнительных эксплуатационных расходов и нет необходимости устанавливать трубопроводы. Но из - за того, что тепло будет полностью выбрасываться в атмосферу, необходимо использовать кондиционер,

Возникает шум и пыль. В последние годы широко применяется водяное охлаждение.

Если температура охлаждающей воды компрессора с водяным охлаждением слишком низкая, вязкость смазочного масла в компрессоре повышается, это может привести к тому, что компрессор получит инструкции по эксплуатации и не может быть запущен или перегружен.

Напротив, если температура охлаждающей воды слишком высока или расход меньше, температура компрессора становится выше или не может нормально охлаждаться, что приводит к прекращению работы переключателя теплового управления, то есть компрессора.

Что касается температуры воды и расхода охлаждающей воды, обратитесь к инструкциям по использованию, чтобы гарантировать ее использование в установленных пределах. При температуре воды ниже 10°C подача охлаждающей воды также должна быть прекращена при остановке работы компрессора.

Если подача охлаждающей воды не прекращается, это может привести к трудному запуску компрессора. Если при остановке есть вероятность того, что охлаждающая вода в компрессоре замерзнет, это может привести к разрыву распределительной трубы, поэтому требуется осушение под давлением, чтобы сбросить охлаждающую воду из компрессора.

Охлаждающая вода должна использовать чистую воду, которая не оказывает коррозионного воздействия на распределительные трубы и не содержит таких адгезивов, как накипь.

Плохое качество воды приведет к сужению диаметра распределительной трубы, снижению расхода и плохой теплопроводности, что приведет к невозможности нормального охлаждения.

Кроме того, при использовании охлаждающей воды, которая оказывает коррозионное воздействие на распределительные трубы, в теплообменнике появятся тонкие отверстия, что приведет к крупным авариям.

Чтобы продлить срок службы теплообменника и сохранить производительность, наша компания ссылается на стандарты качества воды Японской ассоциации холодильной и кондиционерной промышленности. Поскольку в охлаждающей воде присутствуют адгезионные осадки и т. Д. Это может привести к ухудшению качества воды. Поэтому необходимо регулярно проверять качество воды и очищать распределительные трубы.

Таблица 1: Стандарты качества воды для охлаждающей воды (со ссылкой на стандарты качества воды Японской ассоциации холодильной и кондиционерной промышленности)

Статья		普通用 стандартное значение	Криогенный насос Рекомендуемые значения	Наклонение
				Коррозия	Образование накипи
Стандартные проекты	pH (25℃)	6.5 - 8.0	6.5 - 8.0	○	○
	Коэффициент электропроводности (25°C) (μS / cm)	Менее 800	Менее 200	○	○
	Ионы хлорида Cl-(мг Cl)-(L)	Менее 200	Менее 50	○
	Ионы серной кислотыСО2--(мг Cl)-(L)	Менее 200	Менее 50	○

3. Работа и эксплуатационный цикл криогенных насосов

Работа криогенного насоса состоит из следующих трех процессов.

(1) Вакуум грубой откачки и охлаждение для запуска криогенного насоса

(2) Обычно работают криогенные насосы для выхлопа вакуумной установки

(3) Прекращение эксплуатации, прекращение эксплуатации и регенерация криогенных насосов

1). Начало эксплуатации (вакуум грубой откачки, охлаждение и охлаждение)

4. Этапы запуска криогенных насосов являются следующими.

(1) Включите основной источник питания.

(2) Когда компрессор имеет водяное охлаждение, подается охлаждающая вода.

(3) Массовая откачка до тех пор, пока давление в криогенном насосе не достигнет 40 Па. (При перекачке до 13 - 20 Па пар масла в масляном циркуляционном насосе возвращается к криогенному насосу, что приводит к загрязнению криогенного насоса масляным паром.) После грубой откачки обычно проводится тест на повышение давления.

Рекомендуемое пороговое значение скорости подъема давления составляет 1,3Па / мин для дельты P / Дельта t

(4) Запуск криогенного насоса.

(5) Ожидание криогенного насоса до рабочего состояния. При выполнении следующих условий криогенный насос достигает рабочего состояния:

• Температура конденсаторов 15K опускается ниже 20K

• Температура экрана 80K падает ниже 130K (пусковое напряжение термопары CA составляет - 5,5 мВ), а время, необходимое для снижения этой температуры (время охлаждения и охлаждения), варьируется в зависимости от типа криогенного насоса, как показано в таблице 4 - 2.

(6) Криогенные насосы начнут работать обычно.

В следующих случаях фактическое время охлаждения может быть более длительным. (1) Загрязнение в криогенном насосе, (2) большая тепловая нагрузка, (3) из - за регенеративной операции и других криогенных насосов в полном превращении сушки, (4) после завершения грубой откачки, в остаточном газе He, H2.Ne газ с разделением давления более 0,1 Па.

Пример цикла работы криогенного насоса

2) Обычно выполняется

После ввода криогенного насоса в рабочее состояние вакуумная камера откачивается следующим образом.

(1) В вакуумной камере осуществляется грубая откачка до тех пор, пока давление в ней не достигнет максимально допустимого давления перепада. (Обычно используется снижение до 40 Па). Чтобы предотвратить обратный поток пара масла в насосе грубого насоса в вакуумную камеру, его нельзя откачивать ниже 13 Па.

(2) Открыть главный клапан для точной откачки вакуумной камеры.

(3) После того, как вакуумное внутреннее давление достигает требуемого давления, можно выполнять такие операции, как нанесение покрытия, распыление и т.д.

3). Остановка работы

(1) Закрыть главный клапан.

(2) Переключите криогенный насос в состояние OFF.

(3) При компрессорах с водяным охлаждением подача охлаждающей воды должна быть прекращена по мере необходимости.

(4) После снижения температуры конденсатора 15K и экрана 80K до комнатной температуры осуществляется грубая откачка до тех пор, пока давление в криогенном насосе не достигнет 10 - 100Па.

Если газированный газ, образующийся в процессе нагрева, приводит к тому, что давление в криогенном насосе превышает атмосферное давление, необходимо установить вентиляционный клапан для выпуска воздуха, чтобы предотвратить превышение давления в насосе над атмосферным давлением.

4). Регенерация криогенных насосов

Поскольку криогенный насос является вакуумным насосом хранения, когда количество газа, хранящегося в насосе, достигает, требуется выброс наружу, так что криогенный насос восстанавливает адсорбционную и выхлопную функцию. Эта операция называется регенерацией (regeneration). Предельный объем газа, выделяемого криогенным насосом, называется пропускной способностью. Реабилитация необходима, когда возникают следующие произвольные обстоятельства.

(1) Температура конденсаторов 15K превышает 20K

(2) Температура экрана 80 превышает 130K (- 5,5 мВ)

(3) Давление ниже 1,3 × 10 - 4 Па после закрытия главного клапана в течение 5 минут

(4) Выхлопные характеристики не отвечают требованиям устройства

Во время обычного использования, за исключением случаев, когда количество выхлопных газов достигает пропускной способности, регенерация обычно проводится регулярно во время технического обслуживания устройства или в праздничные дни.

При регенерации в неработающих условиях, таких как праздники, может быть проведена автоматическая регенерация.

4 - 1. Методы регенерации, применимые для различных целей (эффективность регенерации и регенерации)

Восстановление осуществляется в три этапа.

(1) Процесс нагрева

(2) Процесс грубой откачки

(3) Процесс охлаждения и охлаждения

Для сокращения времени регенерации необходимо сократить время нагрева и время вакуума. Чтобы иметь возможность регенерировать, необходимо нагреваться до комнатной температуры и удалять влагу из сорбента путем эффективной грубой откачки. Лед может растаять при температуре выше 0°C, и для удаления влаги необходимо поднять температуру выше 0°C.

(1) Эффективность процесса нагрева

Существует несколько способов остановить работу криогенного насоса и поднять температуру до комнатной температуры.

(1) Естественное нагревание: просто переключите криогенный насос на OFF и поместите его.

(2) Зона регенерации: заверните нагревательную ленту в наружную поверхность стенки насоса для нагрева

(3) Инъекция N2: Инъекция азота в криогенный насос, так что внутреннее нагревание насоса ускоряет нагрев

(4) Инъекция N2 + нагревательной полосы: (2), (3) и использование

(5) Тепловое впрыскивание N2: впрыскивание азота, нагреваемого до 70°C, в криогенный насос

(6) Введите горячую нагревательную зону N2 +: и используйте (2) и (5), самое короткое время нагрева

Время, в течение которого температура поднимается до комнатной температуры, в дополнение к вышеуказанному методу, имеет большие различия из - за количества газа, хранящегося в насосе, типа и типа насоса, поэтому трудно заранее предсказать время нагрева.

Обычно метод инъекции N2 занимает 60 - 90 минут. Время нагрева для различных методов регенерации показано в таблице ниже.

Значения в этой таблице получены путем сопоставления времени нагрева, необходимого для применения метода N2, на уровне 1. Можно использовать только справочные значения.

Таблица 3: Методы и время нагрева (исходные значения)

Метод нагрева	Доля времени нагрева
1. Естественное потепление	Три - шесть.
2. Зоны регенеративного нагрева	~ 1.2
3. Инъекция N2	1
4. Инъекция N2 + Тепловая зона	~ 0.85
5. Инъекционная теплота N2	~ 0.80
6. Инъекционная теплота N2 + Тепловая зона	~ 0.70

Рисунок 5: Процесс нагрева криогенных насосов

На правом рисунке показано состояние криогенного насоса при нагревании, которое можно условно разделить на режимы A, B, C, D4.

A: Инъекция в нагревательную зону N2 + (при низком уровне водяного газа)

Температура экрана и перегородки нагревается примерно до 40°C. Удаляя водяной газ из насоса, можно получить хороший эффект регенерации.

B: Введите только N2 (при низком уровне водяного газа)

Это широко используемый метод регенерации. Хороший регенеративный эффект может быть получен, когда воды мало.

С: Инъекция в нагревательную зону N2 + (при выделении большого количества водяного газа)

При распаде льда в воду при температуре 0°C потепление останавливается на некоторое время. Благодаря использованию нагревательных полос время таяния может быть сокращено. (Рекомендуется использовать этот метод, если основание - стекло или пластик)

D: Случаи, когда вводятся только N2 или когда при естественном нагревании выделяется большое количество водяного газа

Из - за небольшого количества нагрева лед трудно расплавить в воду. В этом состоянии, если провести грубую откачку, неспособность регенерации в полной мере может привести к снижению выхлопных свойств. Особое внимание необходимо уделять покрытию стекла или пластика.

Проверьте, упало ли пусковое напряжение K - термопары до 0 мВ. Необходимо использовать электрические обогревательные ленты.

В частности, при сбросе большого количества водяного газа регистрируется пусковое напряжение K - термопары в процессе регенерации, чтобы определить, в каком режиме находится и подтвердить, тает ли лед.

2) Процесс грубой откачки

Масляные ротационные насосы обычно используются в качестве насосов грубой откачки для криогенных насосов. В случае использования масляных гироскопов, в области высокого давления, из - за существования вязкого потока воздуха flashing, обратный поток крайне мал.

Однако при давлении ниже 15 Па эффект флэшинга вязкого потока уменьшается, и при грубой откачке ниже этого давления повышается опасность возврата пара масла.

С точки зрения безопасности криогенные насосы Efaco обеспечивают нормальную производительность при давлении грубого насоса 40 Па.

При грубой откачке ниже 20 Па рекомендуется использовать фильтр грубой откачки. При использовании фильтров следует обратить внимание на следующие моменты.

(1) Время грубой откачки становится длиннее, (2) водяной газ часто быстро становится насыщенным состоянием, (3) производит пыль, (4) необходимо регулярно активировать.

В условиях, когда в криогенном насосе имеется большое количество водяного газа для грубой откачки, по мере испарения влаги тепло забирается, что приводит к снижению температуры воды.

При малой влажности можно полностью испариться. Но когда влага много, вода остаётся после замерзания, что приводит к неполной регенерации.

В случае большого количества влаги при грубой откачке можно предотвратить обледенение, если использовать нагревательную полосу одновременно.

И при использовании масляного ротационного насоса для сброса большого количества воды, масло эмульгируется, трудно перекачивать до 40 Па.

В таких случаях часто требуется замена масла. Однако можно было бы принять следующие меры.

(1) Использовать большие масляные ротационные насосы с большим содержанием масла и сильной водоочистной мощностью.

(2) Использовать масляные ротационные насосы, которые могут отделять воду от масла, с дренажными устройствами.

(3) Снижение предельного давления с помощью механического нагнетательного насоса. (Но масло для ротационного насоса масла должно регулярно заменяться.)

При обработке большого количества стекла, пластика, из - за необходимости сброса большого количества водяного газа, поэтому требуется заранее сделать меры.