Специфика работы криоадсорбционного вакуумного насоса в импульсном режиме
УДК 621.528.3
Иванов В.И.
Аннотация
Процесс откачки криоадсорбционным насосом потока разреженного газа при давлениях выше 102 Па имеет определенную специфику. Лимитирующим фактором процесса является не скорость диффузии молекул откачиваемого газа в порах адсорбента, а разогрев последнего в результате выделения теплоты сорбции. Низкая теплопроводность слоя из гранул адсорбента снижает интенсивность отвода теплоты к криопанели. Изменение распределения температуры в слое адсорбента предложено находить методом конечных разностей путем временной итерации. Слой рассматривался как неограниченная пластина, термостатированная с одной стороны криопанелью и имеющая внутренние распределенные источники теплоты. Показано, что определив темп роста градиента температуры в слое сорбента, можно предсказать скорость падения производительности криоадсорбционного вакуумного насоса. При этом учитывалось влияние изменяющихся во времени локальных температур на скорость откачки элементарных слоев и, соответственно, на мощность тепловыделений в них.
Ключевые слова: криовакуумный насос, адсорбция, скорость откачки, поле температур, теплота сорбции
Специфика работы криоадсорбционного вакуумного насоса в импульсном режиме
Аннотация
Процесс откачки криоадсорбционным насосом потока разреженного газа при давлениях выше 102 Па имеет определенную специфику. Лимитирующим фактором процесса является не скорость диффузии молекул откачиваемого газа в порах адсорбента, а разогрев последнего в результате выделения теплоты сорбции. Низкая теплопроводность слоя из гранул адсорбента снижает интенсивность отвода теплоты к криопанели. Изменение распределения температуры в слое адсорбента предложено находить методом конечных разностей путем временной итерации. Слой рассматривался как неограниченная пластина, термостатированная с одной стороны криопанелью и имеющая внутренние распределенные источники теплоты. Показано, что определив темп роста градиента температуры в слое сорбента, можно предсказать скорость падения производительности криоадсорбционного вакуумного насоса. При этом учитывалось влияние изменяющихся во времени локальных температур на скорость откачки элементарных слоев и, соответственно, на мощность тепловыделений в них.
Ключевые слова: криовакуумный насос, адсорбция, скорость откачки, поле температур, теплота сорбции