Las criopumps se dividen en dos tipos: criopumps de helio líquido tipo inyección y cryopumps de refrigerador de helio de gas de circuito cerrado.
Criobomba líquida de helio inyectable
Se compone principalmente de un contenedor de helio líquido, un cuerpo de bomba y una cavidad de nitrógeno líquido conectada a un deflector. Para reducir el consumo de helio líquido, la pared exterior del contenedor de helio líquido adopta una pared de aislamiento térmico de doble capa y se evacua en el medio.
Cuando la bomba se bombea previamente a la presión de Pa, se inyecta nitrógeno líquido y helio líquido, y el gas se condensa en la placa fría de trabajo de 4.2K. Después del prebombeo, la presión parcial de helio e hidrógeno es del orden de Pa, por lo que la bomba puede obtener la presión final por debajo de Pa.
Si el contenedor de helio líquido se evacua y se descomprime a 6650 Pa, la temperatura del helio líquido se puede reducir a 2.3K, y se puede obtener una presión límite más baja.
Criobomba de refrigerador de helio de gas de ciclo cerrado
Es un nuevo tipo de criobomba que apareció en la década de 1970. Esta bomba no consume helio, es fácil de operar, fácil de mantener y se utiliza cada vez más.
El medio de refrigeración del refrigerador es helio gaseoso, la temperatura de la placa fría de la primera etapa es de 50-100K, y la aplicación típica es de 65K, que se utiliza para condensar vapor de agua y preenfriar otros gases; la temperatura de la placa fría de la segunda etapa es de 10-20K, que se utiliza para condensar nitrógeno, gases como oxígeno y argón.
La superficie interna de la placa fría secundaria está recubierta con carbón activado. El carbón activado tiene una fuerte capacidad de adsorción de helio, neón e hidrógeno a baja temperatura. La placa fría está hecha de cobre libre de oxígeno, y la superficie se pule a un nivel de espejo para reducir la emisividad.
La presión final de la bomba es Pa, el rango de presión de trabajo es Pa y se requiere que la presión previa al bombeo sea de 1 Pa. La tasa de bombeo del producto terminado ha alcanzado los 60.000 litros/segundo. Además, de acuerdo con las características del proceso, la placa fría de extracción de aire se puede organizar en el contenedor bombeado y la tasa de extracción de aire puede alcanzar más de 106 litros / segundo.
Características estructurales
Estructura vertical: adecuada para enterrar en el suelo, no se verá afectada por el aire caliente del motor, la temperatura del aire y la luz solar, etc., y es fácil de mantener fría; puede reducir la altura de succión de la bomba, aumentar el cabezal de llenado y mejorar el NPSH efectivo; la estructura vertical también Es beneficioso para el aire de escape, de modo que el eje de suspensión tiene suficiente altura para facilitar la disposición del dispositivo de sellado del eje, por lo que la bomba también se llama bomba de barril vertical.
Estructura simétrica: La estructura general de la bomba se esfuerza por estar dispuesta simétricamente para que pueda deformarse uniformemente en el estado frío. La cabeza fría generalmente adopta un mecanismo de dos etapas, la primera etapa alcanza los 80K y la segunda etapa alcanza una temperatura de 10K.
Carcasa de doble capa: Para mantener el frío y facilitar el transporte de medios peligrosos, generalmente se convierte en una carcasa de doble capa. La carcasa interna está sujeta a la presión de la bomba, y la presión de succión se encuentra entre la carcasa interna y la cubierta externa, lo que puede reducir adecuadamente los requisitos de resistencia de la carcasa interna. La carcasa exterior debe convertirse en una capa intermedia de vacío, lo que ha logrado el efecto de aislamiento térmico.