ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ловушки из "Основы вакуумной техники Издание 4" Холодные ловушки. Вакуумные насосы, являясь прекрасным средством удаления газов из вакуумной системы, не только не обладают достаточной эффективностью для удаления паров, но, как мы уже неоднократно отмечали, сами являются, источниками паров рабочих жидкостей, распространяющихся по всей вакуумной системе. Из этих соображений в вакуумной технике необходимо применение вспомогательного способа получения высокого вакуума путем интенсивной конденсации (вымораживания) паров, имеющихся в вакуумной системе, при помощи ловушек с охлаждающими средствами (холодных ловушек). [c.148] Холодные ловушки, помещаемые в соответствующий участок вакуумной системы, не только не пропускают паров рабочих жидкостей из насосов и манометров в откачиваемый объект, но и улавливают пары, имеющиеся в откачиваемом объекте, с быстротой действия, часто во много раз превышающей быстроту действия пароструйных и тем более вращательных насосов. [c.148] Охлаждающие средства. В качестве охлаждающих средств для ловушек наибольшее распространение получили твердая углекислота, размешанная в виде кашицы в ацетоне, спирте или эфире, и сжиженные газы, главным образом жидкий воздух и жидкий азот (жидкий кислород не применяется из-за опасности взрыва в присутствии масла). [c.148] Трубки для присоединения к тру-бопроволу откачиваемого объекта 2 — для присоединения к пароструйному насосу или вообще к участку вакуумной системы, в которолг имеется источник паров. [c.149] На рис. 5-72 видно, что некоторые виды ловушек (а и б) имеют двойные стенки и, следовательно, сами могут служить резервуаром для охлаждающего средства другие (е) нуждаются в отдельном сосуде (Дьюара), в который их погружают для работы и который, как мы знаем (см. 3-7, рис. 3-9), также имеет двойные стенки. Двойные стенки, в пространстве между которыми должен поддерживаться весьма высокий вакуум (для уменьшения теплопроводности), предохраняют от притока тепла в ловушку и связанного с этим быстрого расхода охлаждающего средства. Однако требованию возможно более длительного сохранения охлаждающего средства нельзя удовлетворить только наличием высокого вакуума между двойными стенками. Необходима также защита от теплообмена с окружающей средой путем- излучения для этого стенки ловушек (если онц двойные) и сосудов покрываются зеркальным слоем какого-либо металла (алюминия или серебра), благодаря чему они почти полностью отражают падающее на них от окружающих предметов излучение. Зеркализация экономит расход охлаждающих средств по крайней мере в 2 раза. [c.150] М — молекулярный вес пара. [c.150] Мы видим, что 5 прямо пропорционально площади холодной поверхности ловушки, обратно пропорционально квйдратному корню из молекулярного веса пара и прямо пропорционально квадратному корню из абсолютной температуры пара в ловушке. [c.151] В формулу для быстроты действия ловушки совершенно не входит давление это показывает, что величина 5 от давления не зависит однако это условие является справедливым лишь до тех пор, пока давление пара в ловушке ве-. лико по сравнению с окончательным равновесным давлением поскольку же давление пара по мере конденсации стремится не к нулю, а к определенному конечному давлению (насыщенного пара), соответствующему температуре холодных стенок, величина 5 должна вблизи этого давления заметно снижаться и принимать значение 5 =0 при, достижении равновесного давления. [c.151] Практическая работа с холодными ловушками. При практической работе с холодными ловушками необходимо придерживаться следующего основного правила. [c.151] Прежде чем подвергнуть ловушку охлаждению, необходимо провести основную откачку данного прибора, т. е. удаление основной массы воздуха, прогрев стекла в печи для удаления водяного пара и, наконец, откачку до достаточно низкого давления, при котором уже начинается заметная диффузия пара рабочей жидкости из насоса и манометра в вакуумную систему. В случае применения ртутных насосов и манометров таким давлением является давление порядка 10 2 мм рт. ст. По достижении этого давления следует начать постепенное охлаждение ловушки. Охлаждению подвергается сначала нижний конец ловушки, что продолжается до тех пор, пока давление паров в вакуумной системе не снизится до предельного после этого вся ловушка погружается в сосуд Дьюара. [c.151] Особенно неблагоприятное положение создается в связи с конденсацией водяного пара, который в вакуумной системе всегда присутствует в начале откачки в качестве составной части воздуха и в качестве пара, выделяющегося со стенок прогреваемого стекла. Если ловушка преждевременно охлаждается смесью с твердой углекислотой (температура около —80°С), то значительная часть водяного пара конденсируется на холодных стенках ловушки и в системе долгое время поддерживается давление 4 Ю мм рт. ст. (насыщенных паров воды при —80°С). Вся откачка будет в связи с этим сводиться лишь к медленному удалению водяного пара, выделяющегося со стенок ловушки. [c.152] Выделение водяного пара, конденсировавшегося на стенках ловушки, будет наблюдаться и в том случае, если ловушка преждевременно охлаждена жидким азотом или жидким воздухом погружением сразу на всю глубину. По мере испарения охлаждающей жидкости и понижения ее уровня верхние участки стенок ловушки становятся менее холодными и начинают снова выделять сконденсировавшийся на них водяной пар. [c.152] Аналогично ведут себя и другие пары, если их преждевременно конденсировать на стенках ловушки или если ловушку сразу охладить на всю глубину. [c.152] Механические ловушки. Помимо холодных ловушек, специально для паромасляных насосов разработаны ловушки, работающие не при помощи охлаждающих средств, а путем механического улавливания паров масла, стремящихся диффундировать в вакуумную систему правда, и механические ловушки часто охлаждаются проточной водой. [c.152] При насосах, обычно применяемых для откачки электровакуумных приборов, удобно пользоваться стеклянной механической ловушкой, изображенной на рис. 5-74 и работающей аналогично щитку с кольцами. Пропускной способности трубопровода эта ловушка практически не снижает. [c.153] Вернуться к основной статье