冷凝泵-N/NBA/GN冷凝泵

简介

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冷凝泵是干啥用的

冷凝泵是用于传输空调冷凝水/锅炉冷凝水或其他设备冷凝水的设备,冷凝泵在我国广泛应用于中央空调冷凝水排放。

空调在我国的应用是极广泛的,几乎每一栋写字楼、购物广场、商业综合体都安装有中央空调,住宅楼里每家每户也必备一台或几台空调。空调如此普及,然而冷凝泵的推广却很滞后。城市的街道上,随处可见空调冷凝水滴滴答答的落下,没有统一管理、没有冷凝水回收系统,滴落的冷凝水似乎也成为现代化城市一条奇特的风景线。

无论是从什么角度出发,安装有空调的家庭或商业场所都应配置冷凝泵。这一笔不大的投入,可以美化生活环境和避免各种可能的风险因素。

冷凝泵的内部构造、工作原理及其维护保养

由于低温冷凝泵具有无油, 对所有气体的抽速都较大, 特别是对水蒸汽、H2 等抽速很大, 适应性强, 制冷机低速运行, 且运动部件很少, 有利于长期可靠运行等优点, 因而, 被广泛应用于IC生产工艺中的蒸发、溅射、离子注入、分子束外延以及其它诸如高能粒子加速器、受控热核反应、电真空器件、材料科学、表面分析仪器等领域, 以此来获得清洁的高真空或超高真空。

  现以CTI Torr-8冷凝泵为例, 简要阐述冷凝泵的内部构造特点、工作原理以及维护保养方面的要点。

1、冷凝泵的内部构造

  见图1、图2 所示。

1.1、导流板

  材料: 无氧铜; 温度: 80K (一级冷头温度) ; 结构: 人字纹形, 百叶窗形。主要用来凝缩排除水蒸气(H2O )、有机物(CO2) 等的气体分子, 并用来防止热辐射直接进入辐射罩。通常, 在80K温度下, 入射水分子的温度即使在室温, 凝缩系数也接近于1。因此, 水分子几乎全部被凝缩, 所以, 冷凝泵对水的排除是最理想的。

冷凝泵内部构造

图1 冷凝泵内部构造

1.2、辐射罩

  材料: 无氧铜; 温度: 80K。辐射罩包裹着冷头,是为了阻挡外来的热辐射。外侧为了反射热辐射, 实施了反射率很高的镍喷涂; 内侧为了阻挡热辐射反射到冷板, 实施了能吸收辐射能的黑化处理涂层。

1.3、冷板

  材料: 无氧铜; 温度: 15K(二级冷头温度) ; 结构: 9片柱形, 5片锥形。冷板从功能上分为外表面冷凝排除气体部分和内表面活性炭吸附排除气体部分。O2、N2、Ar等凝缩性气体分子的绝大部分被挡在冷板外表面, 并在其表面凝缩, 而到达其内表面活性炭的气体分子则极少。H2分子在冷板外表面不被凝缩而被反射, 从而, 被位与其内表面的活性炭所吸附。

1.4、温度计

  结构: ① H2蒸汽压温度计: 依据H2在不同温度时其饱和蒸汽压不同来进行测量转换(目前一般采用此种形式) ; ② 半导体温度计: 热敏二极管。

1.5、一级冷头

  材料: 无氧铜; 温度: 70~100K, 通常80K。主要用来凝缩水蒸汽。

1.6、二级冷头

  材料: 无氧铜; 温度: 10~20K, 通常15~20K。主要用来凝缩N2、O2、Ar、CO2等饱和蒸汽压高的气体。

1.7、冷冻机

  目前, 冷凝泵中所使用的冷冻机有以下三种形式。

  ① G-M循环冷冻机: 最早被用于冷凝泵中的小型极低温冷冻机, 它是根据Gifford和Mcmahon而发明研制, 具有很高可靠性、极低温度的冷冻机。如今也使用的很广泛。

  ②Modified Solvay循环冷冻机: 严格地说, 在热力学上与G-M循环不一样, 但在实际上也可以看作是用在气压驱动机构上的G-M循环冷冻机。

  ③ Sterling循环冷冻机: 是容压缩和膨胀为一体的冷冻机, 在冷凝泵中一般作为最大型机种来使用, 但目前基本上不使用。

1.8、活塞连杆

  材料: 黄色夹布胶木。

1.9、蓄冷器

1.9.1、一级蓄冷器 材料: 黄铜网

1.9.2、二级蓄冷器 材料: 铅丸。

  其作用为: ① 当活塞杆往上死点运动中(膨胀室容积逐渐增大),高压/进气阀打开,蓄冷器冷却进入膨胀室He气。②当活塞杆往下死点运动中(膨胀室容积逐渐减小),低压/排气阀打开,蓄冷器储备冷量,冷冻冷头。

冷凝泵结构特点及用途

冷凝泵是利用低温表面冷凝气体的真空泵,又称冷凝泵。冷凝泵是获得清洁真空的极限压力最低、抽 气速率最大的真空泵。接下来就介绍下冷凝泵结构特点及用途是什么?

—、冷凝泵结构特点

冷凝泵有卧式、单级或多级、悬臂式及带诱导轮等多种结构形式。主要由泵体、泵盖、叶轮、轴、轴 套和支承部分构成。3N6、4N6、4N6A及100N130型泵为卧式悬臂单级冷凝泵;2.5N3×2、3N6×2、4N6×2型泵为卧式悬臂两级冷凝泵;6N6及150N110是卧式悬臂带诱导轮单级冷凝泵。轴承采用悬臂式托架 装有两个滚动向心球轴承支承。可承受未被平衡的轴向力,采用稀油润滑。

二、冷凝泵用途

冷凝泵是输送凝结水的系列产品。冷凝泵供输送温度低于120°℃的冷凝水或物理,化学性质类似清水 的液体,冷凝泵供抽送温度不超过80℃的冷凝器中的凝结水和750-3000千瓦汽轮发电机组抽送凝结水及 其它类似场合之用。

冷凝泵是利用低温表面冷凝气体的真空泵,又称冷凝泵。冷凝泵是获得清洁真空的极限压力最低、抽 气速率最大的真空泵,广泛应用于半导体和集成电路的研究和生产,以及分子束研究、真空镀膜设备、真 空表面分析仪器、离子注入机和空间模拟装置等方面。因其洁净无污染、效率高、抽速大、高可靠性等突 出优势,被广泛的应用于科学研究实验室、乃至工业生产等众多领域,如半导体材料制作、平板显示器生 产/测试设备、太阳能制造业、真空镀膜、热真空系统等。

冷凝泵适用介质:清水冷凝泵适用介质温度:0℃至120℃冷凝泵使用范围

100N130和150N110型可输送120℃以内的液体,但其他泵输送液温不能超过80℃。

冷凝泵流量范围:12-120m3/h

冷凝泵扬程范围:38-135 m

冷凝泵型号说明:

3N6X2和4N6A的含义

3、4-吸入管直径(in);

N--臣卧式是臂冷凝水泵;

6--设计单级扬程被10除后取整数,即单级扬程为60米左右;

2--级数,表示该泵有两级;

冷冻水泵和冷却水泵区别:

冷冻水泵用来循环冷冻水,冷冻水进入风机盘管,与室内进行热交换,降低室内空气温度,达到制冷目的;冷却水泵用来循环冷却水,冷冻水带走室内热量,通过主机内的冷媒将热量传递给冷却水,冷却水泵将升温后的冷却水压入冷却塔,使之与大气进行热交换,降温后送回主机冷凝器继续热交换。

冷冻水泵扬程实用估算方法:

1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。

2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。

3.空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘管机组,组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。

4.调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大,则阀门的控制性能好;若取值小,则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3,于是,二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。

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