SU815424A1

SU815424A1 - Cryostat

Info

Publication number: SU815424A1
Application number: SU782694034A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Гореликов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2572
Priority date: 1978-12-11
Filing date: 1978-12-11
Publication date: 1981-03-23

Description

(54) КРИОСТАТ(54) CRYOSTAT

II

Изобретение относитс к криогенной технике и касаетс конструкции криостатов дл хранени криогенных продуктов.This invention relates to a cryogenic technique and concerns the construction of cryostats for the storage of cryogenic products.

Известен криоотат, содержащий наружную оболочку, внутренний сосуд, экранновакуумную теплоизол цию и адсорбент. В таких криостатах экранно-вакуумна теплоизол ци наноситс непосредственно на поверхность внутреннего сосуда, с корпусом которого адсорбент имеет тепловой контакт дл обеспечени его работы и поддержани вакуума в теплоизол ционной, полости 1.A cryotisate is known that contains an outer shell, an inner vessel, a vacuum vacuum insulation, and an adsorbent. In such cryostats, the screen-vacuum thermal insulation is applied directly to the surface of the inner vessel, with the shell of which the adsorbent has thermal contact to ensure its operation and maintain a vacuum in the thermal insulation cavity 1.

Однако в процессе эксплуатации криостатов , при их изготовлении и перевозках мельчайшие частицы адсорбента (пыль) попадают на экраны изол ции и понижают их отражающую способность, недостатком устройства вл етс также потер эффективности теплоизол ции.However, during the operation of cryostats, during their manufacture and transportation, the smallest particles of adsorbent (dust) fall on the insulation screens and reduce their reflectivity, the device’s disadvantage is also the loss of thermal insulation efficiency.

Известен также криостат, содержащий наружную оболочку, внутренний сосуд с опорными элементами, размещенную между оболочкой и сосудом экранно-вакуумную изол цию и закрепленный на внутреннем сосуде адсорбционный насос, снабженный счетным чехлом 2.Also known is a cryostat containing an outer shell, an inner vessel with supporting elements, an adsorption pump mounted between the shell and the vessel, screen-vacuum insulation and fixed on the inner vessel, equipped with a counting cover 2.

Недостатком известного криостата вл етс то, что при эксплуатации посто нно приходитс сталкиватьс с наличием слипани , уплотнени и вакуумноплотным облеганием (обт гиванием) перфорированной части корпуса адсорбционного насоса прилегающими сло ми экранно-вакуумной изол ции , выполненной, например, из полиэтилентерефталатной пленки, сдублированной со стекловуалью или стеклобумагой. Как правило, этому подвергаютс 20 - 30 слоевA disadvantage of the known cryostat is that during operation it is constantly encountered that sticking, compaction and vacuum-tight fit (wrap) of the perforated part of the housing of the adsorption pump are adjacent to adjacent layers of screen-vacuum insulation made, for example, of polyethylene terephthalate film, duplicated with glass veil or glass paper. As a rule, 20-30 layers are subjected to this.

ИЗОЛЯЦИИ, прилегающих к корпусу адсорб ционного насоса. Такое уплотнение, слипание и обт гивание перфорированной части корпуса адсорбционного насоса объ сн етс тем, что в процессе заправки сосуда криогенным продуктом начинает работать адсорбционный насос, и за счет перепада давлени между пространством, окружающим адсорбент, и межслойными зазорами изол ции происходит уплотнение и обт гивание перфорированной части корпуса адсорбционного насоса с герметизацией отверстий в корпусе насоса, а это, в свою очередь, создает дополнительные сопротивлени и преп тстви прохождению молекул газа из теплоизол ционного пространства (из-под слоевINSULATIONS adjacent to the housing of the adsorption pump. Such compaction, sticking and wrapping of the perforated part of the casing of the adsorption pump is due to the fact that during the process of filling the vessel with a cryogenic product, the adsorption pump starts to work, and due to the pressure differential between the space surrounding the adsorbent and the interlayer gaps of the insulation, sealing and wrapping occur. perforated part of the housing of the adsorption pump with sealing holes in the pump housing, and this, in turn, creates additional resistance and hinders the passage of molecules and from heat-insulating space (from under layers

экранов) к адсорбенту. В результате этого сопротивлени , вакуум в сло х изол ции значительно хуже, чем около адсорбционного насоса, а это приводит к неполному использованию теплозащитных свойств экран но-вакуумной изол ции, котора , как известно , работает эффективно при вакууме 1 10 - iOt lOf- мм рт. ст.screens) to the adsorbent. As a result of this resistance, the vacuum in the insulation layers is much worse than near the adsorption pump, and this leads to an incomplete use of the heat-shielding properties of the screen but vacuum insulation, which is known to work effectively with a vacuum of 10 ~ iOt lOf-mm Hg Art.

Цель изобретени - обеспечение эффективности теплоизол ции криостата за счет улучшени условий работы адсорбционного насоса.The purpose of the invention is to ensure the efficiency of thermal insulation of a cryostat by improving the working conditions of the adsorption pump.

Поставленна цель достигаетс тем, что внутренний сосуд снабжен слоем пористого материала, размещенным между адсорбционным насосом и экранно-вакуумной теплоизол цией .This goal is achieved by the fact that the inner vessel is provided with a layer of porous material placed between the adsorption pump and the screen-vacuum thermal insulation.

Кроме того, слой пористого материала также расположен вдоль опорных элементов.In addition, a layer of porous material is also located along the supporting elements.

Введение между адсорбционным насосом и изол цией сло из пбристого материала буферного сло преп тствует созданию сопротивлени дл прохождени молекул газов к адсорбенту и вл етс как бы аккумул тором этих молекул непосредственно перед адсорбционным насосом. Такое техническое решение позволило обеспечить эффективную работу изол ции за счет улучшени откачки молекул газа из-под слоев изол ции.The introduction of a buffer layer between the adsorption pump and the isolation of the fibrous material layer prevents the creation of resistance for the passage of gas molecules to the adsorbent and is like a battery of these molecules directly in front of the adsorption pump. This technical solution has allowed for the efficient operation of the insulation by improving the pumping of gas molecules from under the insulation layers.

На чертеже изображен криостат, продольный разрез.The drawing shows a cryostat, a longitudinal section.

Криостат состоит из следующих основных узлов и деталей: наружной оболочки 1, внутреннего сосуда 2, экранно.-вакуумной теплоизол ции 3 и адсорбционного насоса 4. Адсорбционный насос 4 встроен в корпус 5 внутреннего сосуда 2 и содержит пылеуловитель 6, выполненный, например, из фланели в виде чехла, надетого на перфорированную часть 7 адсорбционного насоса. Между пылеуловителем 6 и экранами 8 теплоизол ции 3 продолжен слой пористого материала 9, выполненный, например, из стекловуали дл создани микрошлюзов, сообщающих вакууумную теплоизол ционную полость 10 с адсорбционным насосом 4, при этом слой 9 пористого материала проложен вдоль опорных элементов 11 с пересечением экранов 8 дл улучшени сообщени полостей, образованных между экранами 8 с вакуумной полостью 10. Экранно-вакуумна теплоизол ци 3 состоит из полиэтилентелефталатной пленки, алюминизированной с двух сторон и сдублированной со стекловуалью или стеклобумагой. Клапан 12 служит дл The cryostat consists of the following main components and parts: the outer shell 1, the inner vessel 2, the screen-vacuum thermal insulation 3 and the adsorption pump 4. The adsorption pump 4 is built into the body 5 of the inner vessel 2 and contains a dust collector 6 made, for example, of flannel in the form of a cover, worn on the perforated part 7 of the adsorption pump. Between the dust collector 6 and the heat insulating screens 8, a layer of porous material 9 is extended, made, for example, from glass wool to create microgluses, which connect the vacuum thermal insulation cavity 10 with the adsorption pump 4, while the layer 9 of porous material is laid along the supporting elements 11 with the screens crossing 8 to improve the communication of the cavities formed between the screens 8 with the vacuum cavity 10. The screen-vacuum thermal insulation 3 consists of a polyethylene terephthalate film aluminized on both sides and duplicated with a glass veil or glass paper. Valve 12 serves for

откачки газов из теплоизол ционной полости 10 вакуумным насосом (не показан).pumping gases from the heat insulating cavity 10 with a vacuum pump (not shown).

Криостат работает следующим образом.The cryostat operates as follows.

При заправке криостата криогенным продук1;ом . начинает работать адсорбционный насос 4, имеющий тепловой контакт с внутренним сосудом 2. Поглощение молекул газов и влаги из теплоизол ционной полости 10 происходит как из полостей, не заполненных теплоизол цией, так и из полостей между экранами 8 изол ции 3, заполненных пористыми сло ми 9 стекловуали или стеклобумаги . Наличие пылеуловител 6 обеспечивает сохранение эффективности теплоизол ции 3 за счет исключени попадани пыли адсорбента на экраны 8 и сохранени их ограждающей способности. Наличие сло 9 пористого материала способствует также эффективной работе теплоизол ции 3 за счет улучшени откачки молекул газов из-под слоев экранов 8 и беспреп тственного шлюзовани молекул газов и влаги к адсорбционному насосу 4, а при вакуумировании теплоизол ционной полости ID через клапан 12 - к вакуумному нососу.When the cryostat is filled with a cryogenic product; The adsorption pump 4 begins to work, which has thermal contact with the internal vessel 2. The absorption of gas and moisture molecules from the heat insulating cavity 10 occurs both from cavities that are not filled with thermal insulation and from the cavities between the insulation screens 8 of the insulation 3 filled with porous layers 9 glass or glass paper. The presence of the dust separator 6 ensures the preservation of the thermal insulation efficiency 3 by eliminating the adsorbent dust entering the screens 8 and preserving their enclosing ability. The presence of a layer 9 of a porous material also contributes to the efficient operation of thermal insulation 3 by improving the evacuation of gas molecules from under the layers of shields 8 and unhindered locking of gas molecules and moisture to the adsorption pump 4, and when evacuating the heat insulating cavity ID through the valve 12 to the vacuum one. nosy.

Предлагаемое устройство криостата обеспечивает сохранность эффективности теплоизол ции в течение всего периода эксплуатации , как транспортных, так и стационарных криостатов.The proposed device of the cryostat ensures the safety of the efficiency of thermal insulation during the entire period of operation, both transport and stationary cryostats.

Claims

1. Mikulin EI Cryogenic technique. M., “Mechanical Engineering, 1969, p. 227.

2. USSR author's certificate No. 602741, cl. F 17 C 3/00, 1976.