Семейство криоадсорбционных насосов
Автор А.Г. Семенов

Предлагаемые криоадсорбционные насосы предназначены для использования в тепловакуумных, ресурсных и др. испытаниях негерметичных изделий в термобарокамерах (ТБК) в условиях высокого вакуума.

Представляют собой компактные, легко устанавливаемые устройства для дополнительного вакуумирования полостей негерметичных объектов испытаний. Поэтому получили название «индивидуальные адсорбционные насосы» (ИАНы).

Изготовляются двух типов: закрытого (рис. 1) и открытого (рис. 2).

Рис.1

Рис. 2

Выполнены в виде сосуда 1 с адсорбентом 2 (в частности, тканевым). В него могут быть встроены нагревательная спи-раль-регенератор 3 и поджимающая пружина 4.

При наличии охлаждающей рубашки 5 последняя образована двойными стенками, при этом полость соединяют шлангами с источником хла-дагента(LN2 ). Стенки сосуда 1 зачернены. ИАН плотно вставляют открытой горловиной в штатное или (при отсутствии такового) технологическое отверстие в объекте, обеспечивая взаимосвязь полостей объекта и ИАНа.

Возможно параллельное подключение к объекту двух или нескольких ИАНов. Полученную систему монтируют в ТБК. При этом предпочтительна ориентация ИАНа на криопанели ТБК с целью более эффективного захолаживания стенок ИАНа.

В варианте без криорубашки сосуд 1 связывают тепловым мостом с захолаживаемым монтажным столом или криопанелью ТБК. После этого ТБК вакуумируют штатными откачными средствами до высокого вакуума. При слабо выраженной негерметичности объекта испытаний полости последнего вакуумируются медленно и до большего остаточного давления, чем полость ТБК, что усугубляется сублимацией материалов и веществ в полостях объекта.

По мере охлаждения стенок сосуда 1 и, соответственно, адсорбента 2 ИАН включается в работу по вакуумированию полости (полостей) объекта. С помощью нагревателя 3 легко обеспечивается регенерация адсорбента 5 непосредственно в ТБК.

Автором разработаны оригинальные методики использования ИАНов на практике, в частности по А.С. № 1749543. Применение ИАНов обоих типов позволяет повысить экономичность испытаний за счет сокращения продолжительности испытаний и/или обеспечить заданные условия испытаний не только в полости ТБК, но и внутри объекта испытаний.

Даже при отсутствии криорубашки 5 и нагревателя 3 ИАНы позволяют сократить продолжительность выхода на второй, третий и четвертый порядки вакуума (в Па) соответственно более чем на 47, 60 и 63 %, дополнительно понизить остаточное давление в объекте в 50-100 раз.

Эффективность ИАНов открытого типа (см. рис. 2) примерно в 10 раз больше. Определена оптимальная разгерметизация объектов с точки зрения эффективности применения ИАНов.