§ 5.7.2. Криоконденсационные насосы испарительного типа

Криоконденсационные насосы испарительного типа (рис. 5.11, д) имеют криопанели в виде змеевиков, по которым циркулируют пары криоагента, испаряющегося из сосуда Дьюара. Циркуляция может осуществляться за счет создания избыточного давления в сосуде Дьюара или всасывающего действия механического вакуумного насоса. Испаряющийся в криопанели / криоагент используется для охлаждения внешнего экрана 2, защищающего криопанель от излучения стенок насоса.  

  Для откачки широко применяются адсорбенты с большой площадью внутренней поверхности активные угли, цеолиты, силикагели.  

  Активные угли— пористые углеродные адсорбенты, которые получают из торфа, каменного угля, опилок и других видов органического сырья путем термической обработки без доступа воздуха для удаления воды и смол с последующей активацией окислением при температуре около 900°С в присутствии СО₂. Так как поверхность углерода электронейтральна, то адсорбция на углях в основ¬ном определяется дисперсионными силами взаимодействия. Активные угли имеют поры различных размеров. Площадь поверхности активных углей при насыпной плотности 0,5 г/cм³ может достигать 2000 м²/г.  

Цеолиты — это алюмосиликаты, содержащие в своем составе SiO₂ и АЬО_з, окислы щелочных и щелочноземельных металлов, а также молекулы кристаллической воды. После удаления кристаллической воды термообработкой при 400... 500°С в различных типах цеолитов появляется регулярная структура пор размером от 30 до 90 нм. Поверхность цеолитов полярна, и адсорбция во многом зависит от ориентационного эффекта взаимодействия. Цеолиты бывают природные и синтетические, получаемые кристаллизацией исходных компонентов из раствора при температуре 100°С. Активная поверхность цеолитов может достигать 1000 м²/г при насыпной плотности 0,7 гKм³.  

Силикагель — аморфная форма гидратированного кремнезема (SiO₂nH₂O), получаемого при взаимодействии силикатов щелочных металлов и минеральных кислот. При высушивании гидрогеля кремниевой кислоты образуется структурная сетка из сферических частиц, поверхность пор в которой может достигать 500 м²/г при насыпной плотности 0,7 г/cм³. Размеры пор изменяются от 100 до 700 нм в зависимости от режимов обработки.  

  Технические характеристики криоадсорбционных насосов представлены в табл. П.9.