1. aislamiento y oclusión de fuentes de calor

Bomba de circulación criogénica de MesaLa capacidad de congelación varía según el modelo. La Potencia necesaria para bajar la cabeza fría de la etapa 1 a 80 k es de decenas de vatios, y la Potencia necesaria para bajar la cabeza fría de la etapa 2 a 20 k es de unos vatios. Pero hay fuentes de calor como fuentes de vapor o calentadores en el dispositivo de vacío.

La figura 2 muestra el calor radiante emitido por una superficie de 254 mm (10 pulgadas) de diámetro. El calor emitido también aumenta con el aumento de la temperatura y el aumento de la tasa de radiación. Debido a que el calor generado en el dispositivo de vacío supera con creces la capacidad de congelación de la bomba criogénica, si este calor entra en la bomba criogénica, hará que la bomba criogénica no se enfríe normalmente y el rendimiento del escape se reduzca. Por lo tanto, cuando hay una fuente de calor en la Cámara de vacío, la fuente de calor debe aislarse y protegerse.

Figura 2: relación entre la tasa de radiación térmica de radiación emitida por la superficie de Φ254 mm y la temperatura

La figura 3 es un ejemplo de instalación cuando existe una fuente de calor. Figura ① el calor radiante entra directamente en la bomba de baja temperatura, por lo que no se puede utilizar. (2) y (3) se pueden adoptar, pero si la temperatura de la fuente de calor es relativamente alta, también se debe tener en cuenta la cantidad de radiación que entra en la bomba criogénica después de la reflexión.

2: ejemplo de instalación cuando hay una fuente de calor

"Para referencia, la carga térmica negativa soportada por la bomba criogénica debido al calor radiante se puede calcular a partir de la siguiente fórmula". "

Q=eAV ・σ・A・ (Tw4-T14) (W)

Epsilon av: tasa media de radiación, sigma: constante de Boltzmann = 567x10 - 12 (w / cm2 / k4), a: área de calentamiento (cm2)

Tw: temperatura de la pared de temperatura ambiente (generalmente 300k), t1: temperatura del cilindro de blindaje · deflector (generalmente 80k)

2. precauciones para el agua de refrigeración (cantidad y calidad del agua)

Hay dos tipos de compresores refrigerados por aire y agua que se utilizan con bombas criogénicas. Y casi toda la electricidad introducida en el compresor se convertirá en calor.

En el caso de refrigeración por aire, este calor se enfría a través de ventiladores de refrigeración por aire e intercambiadores de calor. Debido a que el tipo refrigerado por aire no utiliza agua de enfriamiento, no hay costos de operación adicionales y no es necesario establecer tuberías. Pero debido a que el calor generado se descargará completamente en la atmósfera, se debe usar aire acondicionado.

Y producirá ruido y polvo. Por lo tanto, en los últimos años, el tipo de refrigeración por agua se ha utilizado generalmente.

Si la temperatura del agua de refrigeración del compresor refrigerado por agua es demasiado baja y la viscosidad del aceite lubricante en el compresor aumenta, el compresor no puede iniciar o convertirse en un Estado de sobrecarga después de recibir instrucciones de funcionamiento.

Por el contrario, si la temperatura del agua de refrigeración es demasiado alta o el flujo es pequeño, la temperatura del compresor se eleva o no se puede enfriar normalmente, lo que hace que el interruptor de control térmico funcione, es decir, el compresor deje de funcionar.

Para la temperatura del agua y el caudal del agua de refrigeración, consulte las instrucciones de uso para garantizar su uso dentro del rango prescrito. Si la temperatura del agua es inferior a 10 grados celsius, es necesario detener el suministro de agua de enfriamiento mientras se detiene el funcionamiento del compresor.

Si no se detiene el suministro de agua de refrigeración, será difícil iniciar el compresor. Si existe la posibilidad de que el agua de enfriamiento en el compresor se congele cuando se detiene, es muy peligroso que la tubería se rompa, por lo que se requiere drenaje por presión de aire para drenar el agua de enfriamiento en el compresor.

El agua de enfriamiento debe usarse con agua limpia que no tenga efectos corrosivos en la tubería y no contenga suciedad y otros accesorios.

La mala calidad del agua hará que el diámetro del flujo de la tubería se reduzca, el flujo se reduzca y la mala conducción térmica hará que no se enfríe normalmente.

Además, si se utiliza agua de enfriamiento que tiene un efecto corrosivo en la tubería, habrá agujeros finos en el intercambiador de calor, lo que dará lugar a accidentes graves.

Con el fin de prolongar la vida útil de los intercambiadores de calor y mantener el rendimiento, nuestra empresa se refiere a las normas de calidad del agua de la Asociación de la industria japonesa de refrigeración y aire acondicionado. Debido a la presencia de sedimentos adheridos en el agua de enfriamiento, la calidad del agua empeorará. Por lo tanto, se requiere Inspeccionar regularmente la calidad del agua y limpiar la tubería.

Cuadro 1: normas de calidad del agua de refrigeración (con referencia a las normas de calidad del agua de la Asociación Japonesa de la industria de refrigeración y aire acondicionado)

Proyecto		普通用 Valor estándar	Para bombas de baja temperatura Valor recomendado	Inclinación
				Corrosión	Generar escala
Proyecto estándar	pH (25℃)	6,5 a 8,0	6,5 a 8,0	¿¿ qué?	¿¿ qué?
	Conductividad eléctrica (25 ° c) (μs / cm)	Menos de 800	Menos de 200	¿¿ qué?	¿¿ qué?
	Iones cloruro cl1-(mg de Cl-(L)	Menos de 200	Menos de 50	¿¿ qué?
	Iones de ácido sulfúricoSO2--(mg de Cl-(L)	Menos de 200	Menos de 50	¿¿ qué?

3. funcionamiento y ciclo de funcionamiento de la bomba criogénica

El funcionamiento de la bomba criogénica se compone de los siguientes tres procesos.

(1) vacío de bombeo grueso y enfriamiento de la bomba de baja temperatura al comienzo de la operación

(2) por lo general, la bomba criogénica funciona para descargar el dispositivo de vacío.

(3) suspensión de la operación, parada de la bomba criogénica de regeneración y regeneración

1). Inicio de la operación (bombeo grueso, enfriamiento y enfriamiento)

4. los pasos de arranque de la operación de la bomba criogénica son los siguientes.

(1) conecte la fuente de alimentación principal.

(2) cuando el compresor es refrigerado por agua, se suministra agua de enfriamiento.

(3) bombeo grueso hasta que la presión interna de la bomba de baja temperatura alcance los 40 PA. (si se bombea por debajo de 13 a 20pa, el vapor de aceite en la bomba giratoria de aceite retrocede hacia la bomba criogénica, lo que resulta en que la bomba criogénica está contaminada por el vapor de aceite. ) después de realizar un bombeo grueso, generalmente se realiza una prueba de aumento de presión.

El límite recomendado para la velocidad de aumento de la presión es△ P / △ t ≤ 1,3 PA / min

(4) activar la bomba de baja temperatura.

(5) espere a que la bomba de baja temperatura alcance el Estado de funcionamiento. Cuando se cumplen las siguientes condiciones, se indica que la bomba criogénica ha alcanzado el Estado de funcionamiento:

● La temperatura de la placa de condensación de 15k cae por debajo de 20k

● La temperatura del cilindro de blindaje de 80 k se reduce por debajo de 130 K (el voltaje de arranque del par ca es de - 5,5 mv), y el tiempo necesario para bajar a esta temperatura (tiempo de enfriamiento y enfriamiento) varía según el modelo de bomba criogénica, como se muestra en la Tabla 4 - 2.

(6) las bombas criogénicas comenzarán a funcionar normalmente.

En los siguientes casos, el tiempo real de enfriamiento y enfriamiento puede ser más largo. (1) la bomba de baja temperatura está contaminada, (2) la carga térmica es alta, (3) debido al secado total de la bomba de baja temperatura, como la operación de regeneración, (4) después de la finalización de la extracción gruesa, la presión parcial del gas he, h2.ne en el gas residual supera 0,1 PA.

Ejemplo de ciclo de funcionamiento de la bomba criogénica

2). Funcionamiento habitual

Cuando la bomba criogénica entre en estado de funcionamiento, siga los siguientes pasos para bombear la Cámara de vacío.

(1) la Cámara de vacío se bombea en bruto hasta que la presión en la Cámara de vacío alcance por debajo de la presión máxima permitida de intersección. (por lo general, se utiliza para bajar a 40pa). Para evitar que el vapor de aceite de la bomba de bombeo grueso fluya hacia atrás hacia la Cámara de vacío, no se puede bombear por debajo de 13 PA.

(2) abra la válvula principal para bombear la Cámara de vacío.

(3) después de que la presión en la Cámara de vacío alcance la presión necesaria, se pueden realizar operaciones de recubrimiento y pulverización.

3). Se detiene la operación

(1) cierre la válvula principal.

(2) cambiar la bomba de baja temperatura al Estado de apagado.

(3) al enfriar el compresor, el suministro de agua de refrigeración debe detenerse según sea necesario.

(4) después de que la temperatura de la placa de condensación de 15k y el cilindro de blindaje de 80k baje a temperatura ambiente, se realiza un bombeo grueso hasta que la presión en la bomba de baja temperatura alcance entre 10 y 100 PA.

Si el gas de gasificación producido durante el proceso de calentamiento hace que la presión en la bomba criogénica supere la presión atmosférica, se debe establecer una válvula de ventilación para desinflar para evitar que la presión en la bomba supere la presión atmosférica.

4). Regeneración de bombas criogénicas

Debido a que la bomba de baja temperatura es una bomba de vacío de almacenamiento, cuando la cantidad de gas almacenado en la bomba alcanza, se requiere descargar hacia afuera, para que la bomba de baja temperatura reanude la función de absorción y escape. Esta operación se llama regeneración. La cantidad límite de gas emitida por la bomba criogénica se llama capacidad de escape. La regeneración es necesaria cuando se produce cualquiera de las siguientes circunstancias.

(1) la temperatura de la placa de condensación de 15k supera los 20k

(2) la temperatura del cilindro de blindaje 80 supera los 130 K (- 5,5 mv)

(3) la presión cae por debajo de 1,3 × 10 - 4pa después de 5 minutos de cierre de la válvula principal

(4) el rendimiento del escape no puede cumplir con los requisitos del dispositivo

Durante el uso habitual, a excepción de cuando el volumen de escape alcanza la capacidad de escape, generalmente se regenera regularmente durante el mantenimiento del dispositivo o durante las vacaciones.

Por ejemplo, cuando se realiza la regeneración sin operación, como los días festivos, se puede realizar la regeneración automática.

4 - 1. métodos de regeneración adecuados para diversos usos (eficiencia de la regeneración y regeneración)

La operación de regeneración se realiza en los siguientes tres pasos.

(1) proceso de calentamiento

(2) proceso de bombeo grueso

(3) proceso de enfriamiento y enfriamiento

Para acortar el tiempo de regeneración, se debe acortar el tiempo de calentamiento y el tiempo de vacío de bombeo grueso. Para poder regenerarse, es necesario calentarse a temperatura ambiente y eliminar el agua del adsorbente mediante una extracción gruesa efectiva. El hielo se puede derretir por encima de 0 ° c. para eliminar el agua, la temperatura debe subir por encima de 0 ° c.

(1) eficiencia del proceso de calentamiento

Hay varias maneras de detener el funcionamiento de la bomba criogénica y elevar la temperatura a la temperatura ambiente.

(1) calentamiento natural: solo hay que cambiar la bomba de baja temperatura al Estado de apagado y colocarla

(2) cinturón de calefacción para regeneración: envolver el cinturón de calefacción en la superficie de la pared de la bomba para calentar

(3) inyección de n2: inyección de nitrógeno en la bomba de baja temperatura, lo que hace que el calor interno de la bomba se caliente y acelere el calentamiento

(4) inyección de N2 + cinturón de calefacción: (2), (3) uso simultáneo

(5) inyección de calor n2: inyección de nitrógeno calentado a 70 ° C en la bomba criogénica

(6) inyección de calor N2 + cinturón de calentamiento: y con (2) y (5), el tiempo de calentamiento es el más corto

El tiempo hasta que la temperatura suba a la temperatura ambiente, además del método anterior, varía mucho debido a la cantidad de gas almacenado en la bomba, el tipo y el modelo de la bomba, por lo que no es fácil predecir su tiempo de calentamiento de antemano.

Por lo general, el método de inyección de N2 tarda entre 60 y 90 minutos. El tiempo de calentamiento necesario para varios métodos de regeneración se muestra en la siguiente tabla.

Los valores en esta tabla se comparan estableciendo el tiempo de calentamiento necesario para inyectar N2 en 1. Solo se pueden hacer valores de referencia.

Cuadro 3: método de calentamiento y tiempo de calentamiento (valor de referencia)

Método de calentamiento	Proporción del tiempo de calentamiento
1. calentamiento natural	3 a 6
2. cinturón de calefacción para regeneración	~ 1,2
3. inyección n2	1
4. inyección n2 + cinturón de calefacción	~ 0,85
5. inyección de calor n2	~ 0,80
6. inyección de calor n2 + cinturón de calefacción	~ 0,70

Figura 5: proceso de calentamiento de la bomba criogénica

La imagen derecha muestra el Estado de la bomba criogénica cuando se calienta, que se puede dividir aproximadamente en cuatro modos: a, b, C y D.

R: inyección de banda de calentamiento N2 + (con poca agua y gas)

La temperatura del cilindro de blindaje y el deflector se calentó a unos 40 grados celsius. Al eliminar el agua y el gas de la bomba, se puede obtener un buen efecto de regeneración.

B: solo se inyecta N2 (con poca agua y gas)

Es un método de regeneración comúnmente utilizado. Se puede obtener un buen efecto de regeneración cuando hay poca agua y gas.

C: inyección de banda de calentamiento N2 + (en caso de descarga de grandes cantidades de agua y gas)

Cuando el hielo se disuelve en agua a 0 ° c, el calentamiento se detendrá por un tiempo. Debido al uso de cinturones de calefacción, el tiempo de fusión se puede acortar. (se recomienda este método cuando el sustrato es vidrio o plástico)

D: situaciones en las que solo se inyecta N2 o se expulsa una gran cantidad de agua y gas mediante el método de aumento natural de la temperatura

Debido a la pequeña cantidad de calor, es difícil que el hielo se derrita en agua. En este estado, si se realiza un bombeo grueso, el rendimiento del escape se reducirá porque la regeneración no se puede llevar a cabo adecuadamente. Se debe prestar especial atención al recubrir vidrio o plástico.

Confirme si el voltaje de arranque del par k se reduce a 0mv. Debe calentarse también con una correa eléctrica.

Especialmente cuando se expulsa una gran cantidad de agua y gas, se registra el voltaje de arranque del par k durante el proceso de regeneración, se juzga en qué modo se encuentra y se confirma si el hielo se derrite.

2) proceso de bombeo grueso

Las bombas rotativas de aceite generalmente se utilizan como bombas de bombeo gruesas para bombas de baja temperatura. En el caso de las bombas rotativas de aceite, en el campo de alta presión, debido a la acción de Flashing de flujo viscoso del aire, el flujo de retorno es muy pequeño.

Sin embargo, cuando la presión es inferior a 15 pa, el efecto de Flashing del flujo viscoso disminuye, y si se bombea por debajo de esta presión, aumentará el riesgo de retorno del vapor de aceite.

Teniendo en cuenta la seguridad, la bomba criogénica de aifake puede garantizar un rendimiento normal a una presión de extracción gruesa de 40 PA.

Por ejemplo, se recomienda usar un filtro de extracción gruesa cuando se bombea por debajo de 20pa. Al usar el filtro, debe prestar atención a los siguientes puntos.

(1) el tiempo de bombeo grueso se alarga, (2) el agua y el gas se saturan rápidamente cuando hay más tiempo, (3) se produce polvo y (4) se necesita una actividad regular.

Si se realiza una extracción gruesa en condiciones de gran cantidad de agua y gas en la bomba criogénica, a medida que el agua se evapora, el calor se llevará, lo que hará que la temperatura del agua disminuya.

Cuando el agua es pequeña, se puede evaporar por completo. Pero cuando hay mucha agua, el agua permanecerá congelada, lo que dará lugar a una regeneración incompleta.

En caso de mucha humedad, si se utiliza una banda de calefacción al mismo tiempo durante la operación de bombeo grueso, se puede evitar el Hielo.

Y cuando se utiliza una bomba giratoria de aceite para descargar una gran cantidad de agua, el aceite se emulsión y es difícil bombear hasta 40pa.

En este caso, generalmente es necesario cambiar el aceite con frecuencia. Sin embargo, se pueden tomar las siguientes medidas.

(1) se utilizan bombas rotativas de aceite grandes con gran contenido de aceite y fuerte capacidad de tratamiento de agua.

(2) utilice una bomba giratoria de aceite que pueda separar el agua del aceite y que esté equipada con un drenaje.

(3) use una bomba de refuerzo mecánico para reducir la presión límite. (pero el aceite de la bomba giratoria de aceite debe cambiarse regularmente).

Al manipular una gran cantidad de vidrio y plástico, se requieren medidas previas debido a la necesidad de descargar una gran cantidad de agua y gas.