Оборудование гелиевого ожижителя Г-45

5. ВАКУУМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОЖИЖИТЕЛЯ

Напомним, что в установке Г-45 вакуум применяется для четырех целей: пониженные температуры кипения азота в ванне криоблока (0,02 - 0,03 МПа); устранение конвективного теплопереноса внутри криостата (1·10^-1 - 2·10^-2 тор); экранно-вакуумная теплоизоляция криостата (1·10^-5 тор); регенерация адсорбентов в блоке осушки и очистки (1 – 10^-1 тор). В соответствии с глубиной требуемого вакуума в установке используются три типа насосов: поршневой вакуумный насос 2ВНП-3А; пластинчато-роторные вакуумные насосы НВР-5Д; паромасляный высоковакуумный насос Н-1С-2. Рассмотрим особенности каждого типа насоса.

5.1. Поршневой насос

Поршневой вакуумный насос 2ВНП-3А предназначен для откачки паров азота из ванны. Конструктивная схема насоса приведена на рис. 5.1.

Pис. 5.1. Поршневой вакуумный насос 2ВНП-ЗА: 1- рабочий цилиндр; 2 – поршень; 3 - водяная рубашка; 4 - сальник; 5 - крейцкопф; 6 - маховик клиноременной передачи; 7 - кривошипно-шатунный механизм; 8 - шатун поршня; 9 - шатун золотника; 10 – опорная втулка; 11 - сальник золотника; 12 - золотник; 13 - нагнетательные клапаны; 14 - каналы нагнетания; 15 - полость всасывающего патрубка; 16 - масляный насос

Насос представляет собой крейцкопфную машину двойного действия с водяным охлаждением. Газораспределение - золотниковое; нагнетательная линия каждой полости цилиндра связана с атмосферой через самодействующий пластинчатый клапан.

Привод поршня от кривошипно-шатунного механизма, золотника – от эксцентрика.

Смазка механизма движения - циркуляционная от шестеренчатого масляного насоса. Смазка цилиндров поршня и золотника, а такое сальников их штоков - принудительная от четырехплунжерного насоса (лубрикатора).

При движении поршня из одного крайнего положения в другое в соответствующей полости цилиндра создается разрежение, а в другой - повышение давления. В определенный момент времени золотник открывает щель, соединяющую полость разрежения цилиндра со всасывающим патрубком, и происходит заполнение цилиндра парами азота. Одновременно другая полость цилиндра, где давление азота увеличивается, соединится с нагнетательной полостью, и будет идти процесс выталкивания азота через нагнетательный клапан.

При обратном ходе поршня процесс повторится с той разницей, что роль полостей поменяется: там, где было разрежение, будет повышение давления, и наоборот.

Насос имеет следующую техническую характеристику:
номинальная производительность 50 л/с;
максимальная глубина вакуума 3 тор;
диаметр цилиндра 310 мм;
ход поршня 150 мм;
ход золотника 84 мм;
скорость вращения вала 220 об/мин;
потребляемая мощность не более 4 кВт.

Следующая страница: 5.2. Пластинчато-роторные насосы