Оборудование гелиевого ожижителя Г-45

4.5. Трубопровод для слива жидкого гелия

Слив жидкого гелия из сборника в транспортный сосуд осуществляют по двум одинаковым криотрубопроводам 9 за счет избыточного давления (0,01 - 0,02 МПа) в сборнике. Конструкция криотрубопровода показана на рис. 4.19.

Рис. 4.19. Криотрубопровод слива жидкого гелия: 1 – внутренняя трубка; 2 - адсорбент; 3 - наружная трубка; 4 - проставка; 5 - крышки криоблока; 6 - фланец криотрубопровода; 7 - штуцер вакуумного вентиля; 8-стойка; 9-сливной вентиль

Криотрубопровод имеет Г-образную форму. Один его конец опущен в сборник жидкого гелия, а другой заканчивается сливным вентилем 9, конструкция которого рассматривается ниже. Криотрубопровод фланцевым соединением 6 крепится к крышке криоблока; консольная горизонтальная часть опирается на стойку 8, которая также крепится к крышке криоблока.

Криотрубопровод конструктивно выполнен в виде двух коаксиальных труб: внутренняя медная труба 1 диаметром 8 мм служит для передачи гелия, а наружная 3 из стали 12X18H10T диаметром 18 мм - кожухом теплоизоляции.
Пространство между трубами вакуумировано до 10 тор через вакуумный вентиль 7, расположенный на наружной части криотрубопровода. Нижняя часть межтрубного (вакуумного) пространства на высоту 55 мм заполнена адсорбентом 2 (активированным углем).

Для сохранения соосности труб между ними размещены проставки 4 с шагом 425 мм, выполненные в виде треугольника из фторопласта [9]. Криотрубопровод, как отмечалось выше, заканчивается сливным вентилем, конструкция которого показана на рис. 4.20. Центральная труба 1 заканчивается седлом 10, к которому прижат сферический клапан 11. Клапан выполнен как единое целое с кожухом 9, другой конец кожуха 9 через сильфон подсоединен к детали 4. Для обеспечения соосности седла 10 и клапана 11 к седлу прикреплена цилиндрическая трубка 8, другой конец которой соединен с резьбовой деталью 4, жестко соединенной с кожухом 2 криотрубопровода. Между трубами 1 и 8 имеется теплоизолирующая пространство 8 с высоким вакуумом.

Рис. 4.20. Сливной вентиль: 1 – внутренняя трубка; 2 – наружная трубка; 3 – вакуумное пространство; 4 – резьбовая деталь; 5 – сильфон; 6 – резьбовая втулка; 7 – упор; 8 – трубка; 9 – кожух; 10 – седло клапана; 11 – клапан; 12 – каналы для похода жидкости; 13 – штуцер для подсоединения съемного криотрубоповода.

Сливной вентиль работает следующим образом. При необходимости слива гелия к концу 13 вентиля подсоединяется съемный криотрубопровод, по конструкции аналогичный рассмотренному выше; второй конец этого криотрубопровода опускается в транспортный сосуд жидкого гелия.

Вращая резьбовую втулку 6, перемещают её вдоль оси в сторону к концу вентиля. При этом втулка упирается в упор 7, жестко соединенный с кожухом 9. Поэтому перемещению втулки 6 отвечает осевое перемещение кожуха 9, при этом сильфон 5 растягивается. В результате вместе с кожухом 9 перемещается клапан 11, открывая выход гелия из трубы 1 вокруг сферы через отверстия 12 в съемный криотрубопровод и далее в сосуд.

Для прекращения слива втулку 6 вращают в противоположную сторону, она смещается влево, притягивая через кожух 9 клапан 11 к седлу 10.

Примерно таким же по конструкции вентилем снабжена трубка для заливки жидкого азота в ванну, находящуюся под вакуумом.

Следующая страница: 4.6. Криостат