Сосуды с экранами, охлаждаемыми жидким азотом

Прежде всего, светлые блестящие тела хорошо отражают не только видимые, но и инфракрасные тепловые лучи. Например, ослепительно белый снег неделями лежит на солнце, но в тех местах, где он покрыт сажей или грязью, он начинает таять. Вода в баке тоже будет лучше нагреваться на солнце, если бак покрасить черной краской. И наоборот, чтобы в термосах не остывал горячий чай, их стенки серебрят. В соответствии с законом Кирхгофа, тепловым лучам одинаково трудно и проникнуть внутрь термоса, поэтому лед в нем будет сохраняться очень долго. Термосы (в лабораториях их называют сосудами Дьюара) используют для хранения сжиженных газов, кипящих при очень низких температурах, например, гелия (Т ип = 4,24 К). Главный источник нагрева гелия-излучение от стенок сосуда. Чтобы свести к минимуму это излучение, сжиженный газ дополнительно окружают экранами из полированного металла, почти не испускающего тепловые лучи. Если же эти экраны охлаждать жидким азотом (Т ип = 77 К), то скорость испарения гелия снизится еще в 200 раз. [c.157]

Теплопередача излучением может быть снижена двумя способами. Первый способ, состоящий в понижении температуры теплой граничной стенки, используется в сосудах для жидкого водорода и гелия. Оболочку, окружающую сосуд с водородом или гелием, охлаждают жидким азотом. Понижение температуры оболочки с 293 до 77° К приводит к уменьшению количества излучаемого тепла примерно в 200 раз. В результате удается уменьшить потери жидкого гелия от испарения до величины, более низкой по сравнению с потерями жидкого кислорода. Например, потери гелия от испарения в сосуде емкостью 10 дм с экраном, охлаждаемым жидким азотом, составляют около 1 % в сутки. [c.130]

В установке можно выделить следующие основные группы оборудования блок предварительного охлаждения БПО, блок низкотемпературной адсорбционной очистки БНО, блок теплообменный БТ, агрегат детандерный АД и блок ожижения БО. БПО состоит из теплообменников предварительного охлаждения и азотной ванны. Прямой поток гелия охлаждается в теплообменниках 5 и 7 до температуры 90 К за счет холода обратного потока и паров азота. Конструктивно БПО представляет собой разъемный вакуумный цилиндрический сосуд из коррозионно-стойкой стали. БТ предназначен для дальнейшего охлаждения прямого потока гелия от 80 до 15 К и выдачи его в 0 или на захолаживание объекта 21. В состав БТ входят теплообменники 10, 11, 13, 14, 17, адсорбер 16, турбодетандеры первой и второй ступеней 12, 15. Теплообменники предназначены для охлаждения сжатого гелия обратным и детандерным потоками. Получение холода в турбодетандерах, включенных в схему последовательно на разных температурных уровнях, необходимо для компенсации притоков теплоты из окружающей среды и недорекуперации теплообменников. Конструктивно БТ представляет собой разъемный вакуумный цилиндрический сосуд с экраном, охлаждаемым жидким азотом. БО предназначен для окончательного охлаждения гелия от 15 до 5 К и сжижения его. В БО входят теплообменники 20, 24, сборник жидкого гелия 23, ванна вакуумного гелия 25 и эжектор 22. В сборнике 23 накапливается жидкость, которая охлаждает идущий по змеевику к потребителю гелий и подпитывает ванну вакуумного гелия. В зависимости от режима работы схемой установки предусмотрена возможность параллельного или последовательного подключения к блоку ожижения детандера 19. [c.156]

По принципу конденсации газов поверхностью, охлажденной до точки кипения водорода (20,4 К), выполнен водородный конденсационный насос, чертеж которого изображен на рис. 7.43. Основным элементом насоса является медный сосуд 9, заполняемый жидким водородом. Для уменьщения теплопритока от окружающих стенок сосуд окружен цилиндрическим медным экраном 8, охлаждаемым жидким азотом. Задний экран с впаянной азотной ловушкой 2 также охлаждается жидким азотом. [c.154]

На рис. 381 показан конденсационный насос с автономным ожижителем. Параметры насоса производительность 37 ООО л/с, предельное давление 10" —10" мм рт. ст., потребляемая мощность 17 кВт. Агрегат включает водородный насос и установку для получения жидкого водорода. Рабочая поверхность насоса — медный бачок / с поверхностью 5000 см помещен в металлическом сосуде 2 диаметром 900 мм. Цилиндрический экран 5 и экран 7 охлаждаются жидким азотом, поступающим из сосуда Дьюара 4. Большая поверхность экранов позволяет конденсировать пары воды и часть газов, десорбируемых стенками. Жидкий водород получают в водородном ожижителе 6. Затрата энергии [c.434]

На фиг. 208 показан 500-литровый сосуд для жидкого водорода с высоковакуумной изоляцией 1287], поверхности которого тщательно обработаны для получения малой степени черноты. В сосуде применен так называемый азотный экран значительная часть теплопритока снаружи поглощается за счет испарения жидкого азота. 500-литровая цилиндрическая цистерна из нержавеющей стали со сферическими днищами имеет посеребренную цоверхность. Внутренний сосуд с жидким водородом имеет вакуумную рубашку, наружная оболочка этой рубашки представляет собой азотный экран, так как она охлаждается находящимся в верхней части сосуда жидким азотом в количестве 220 л. Для укрепления внутреннего сосуда использованы растяжки из троса диаметром 2,4 мм из нержавеющей стали. Азотный экран также окружен вакуумной рубашкой. Для уменьшения теплопередачи в наружном вакуумном [c.370]

Основным рабочим элементом насоса (фиг. 363) является сферический сосуд 1 емкостью 5 л, в который заливается жидкий водород. Над шаром, заполненным водородом, находится второй шар 2 для жидкого азота, с помощью которого охлаждается экран 3. Эта система помещена в бак 4 с объемом 400 л, в котором и создается высокий вакуум. Откачиваемый объем присоединяется к диффузионному ртутному или масляному насосу производительностью 150—200 л/сек, который откачивает неконденсирующиеся примеси. Устройства 5 и б служат для предотвращения попадания в откачиваемый объем паров масла или ртути из диффузионного насоса. Наименьшее значение давления, 32 499 [c.499]

Экран обычно охлаждают парами холодных газов, испарявшихся из сосуда с жидким хладоагентом, жидким азотом из сосуда Дьюара или от второй ступени газовой холодильной машины (при охлаждении от газовой холодильной машины). [c.68]

Одна из типичных конструкций разборного адсорбционного насоса, использующая охлажденный жидким азотом активированный уголь, показана на рис. 2-21. Откачивающим элементом насоса является цилиндрическая полость 1, внутри которой находится слой угля 2, помещенный между двумя сетками. Установлено, что оптимальное отношение входного диаметра цилиндрической полости к ее длине должно сохраняться приблизительно 1 3. Снаружи эта полость охлаждается жидким азотом 3. В стационарных условиях расход азота составляет 0,3—0,4 л/ч (при скорости откачки около 500 л1сек), а так как емкость сосуда, в который он заливается достигает нескольких литеров, то практически эти насосы могут работать длительное время без долива жидкого азота. Входное отверстие рабочей полости насоса закрыто охлаждаемым жалюзийным экраном 4, что дает возможность поддерживать температуру угля на открытом конце цилиндрической полости до температуры, близкой к температуре жидкого азота, предотвращая нагрев угля за счет излучения теплых стенок наружной оболочки насоса. [c.117]

В блоке очистки Б-0 происходит поглощение примесей, загрязняющих гелий воздуха, следов влаги, масла и пр. Газ, предварительно охлаждается в теплообменнике 7, а затем поступает в угольный адсорбер 5, который охлаждается жидким азотом. Жидкий азот подается в адсорбер из дюаровского сосуда 20 с помощью сжатого воздуха, находящегося в баллоне 19, Пары азота выводятся через амеевик. образующий экран на поверх- [c.45]

Ловушки и отражатели. Задержка молекул пара, проникающих в вакуумную камеру, должна быть достигнута без чрезмерного ограничения потока откачиваемого газа. При достаточно больших величинах быстроты откачки современных насосов ее снижение даже на 50% из-за уменьшения проводимости впускного отверстия допустимо. Для улучшения коденсации паров соответствующие улавливающие конструкции нередко охлаждают. На рис. 8 показана проходная стеклянная ловушка со спиральной гофрированной медной фольгой, сочетающая в себе относительно высокую проводимость с большой площадью внутренней поверхности и, следовательно, с большой эффективностью из-за частых столкновений молекул со стенками. Она без охлаждения достаточно эффективно задерживает пары масла и в небольших стеклянных системах позволяет поддерживать давление 10 мм рт. ст. [43]. На рис. 9 представлена схема ловушки для цельнометаллических систем с внутренним сосудом для жидкого азота. Ее недостатком является возможность конденсации жидкости на неохлаж-даемой стенке, откуда масло может мигрировать в вакуумную систему и снова испаряться. Эта опасность уменьшена в ловушке Дьюара с экраном (рис. 10), в которой охлаждаются все стенки. Скорости поверхностной миграции и повторного испарения при температуре жидкого азота пренебрежимо малы. [c.189]

И —4000 л/с с предельным давлением 10 —10 мм рт. ст. Основным рабочим элементом насоса (рис. 380) является сферический сосуд / емкостью 5 л, в который заливают жидкий водород. Над заполненным водородом шаром находится второй ша1р 2 для жидкого азота, которым охлаждается экран 3, Эта система помещена в бак 4 объемом 400 л, в котором и создается высокий вакуум. Откачиваемый объем присоединен к диффузионному ртутному или масляному насосу производительностью 15 —200 л/с, который откачивает 432 [c.432]

Теплоизоляция сосуда с криоагентов высоковакуумная с экраном, охлаждаем парами криоагента. Для уменьшения п вода теплоты к образцу силовые тяги лаются полыми из высокопрочного ма риала с малой теплопроводностью ( пример, из нержавеющей стали) и в р случаев охлаждаются парами криоагек Рабочий криоагент — жидкие азот или дород. [c.372]