1. Isolierung und Absperrung von Wärmequellen

TieftemperaturzirkulationspumpeDie Gefrierkapazität variiert je nach Modell. Die benötigte Leistung beträgt mehrere Dutzend Watt, wenn der Kühlkopf der Stufe 1 auf 80K gesenkt wird, und einige Watt, wenn der Kühlkopf der Stufe 2 auf 20K gesenkt wird. Allerdings befinden sich im Vakuum-Gerät Wärmequellen wie Verdampfungsquellen oder Heizungen.

Abbildung 2 zeigt die strahlende Wärme, die von einer Fläche mit einem Durchmesser von 254 mm (10 Zoll) abgegeben wird. Mit steigender Temperatur und erhöhter Strahlungsrate erhöht sich auch die Wärme. Da die Wärme, die in der Vakuumanlage erzeugt wird, weit über die Gefrierkapazität der Kryotemperaturpumpe hinausgeht, kann diese Wärme, wenn sie in die Kryotemperaturpumpe gelangt, dazu führen, dass die Kryotemperaturpumpe nicht normal gekühlt und die Abgasleistung verringert wird. Wenn eine Wärmequelle im Vakuumkammer vorhanden ist, muss die Wärmequelle isoliert und abgesperrt werden.

Abbildung 2: Strahlungswärme von 254 mm Strahlungsrate und Temperatur

Abbildung 3 zeigt ein Installationsbeispiel, wenn eine Wärmequelle vorhanden ist. 1 Strahlungswärme gelangt direkt in die Tieftemperaturpumpe und kann daher nicht verwendet werden. (2), (3) können verwendet werden, aber wenn die Temperatur der Wärmequelle relativ hoch ist, sollte auch die Strahlungsmenge berücksichtigt werden, die nach der Reflexion in die Tieftemperaturpumpe gelangt.

2: Installationsfall, wenn eine Wärmequelle vorhanden ist

<Zur Referenz kann die Wärmebelastung einer Tieftemperaturpumpe durch Strahlungswärme aus der folgenden Formel berechnet werden.>

Q = eAV ・σ・A・ (Tw4-T14) (W)

εAV: Durchschnittliche Strahlungsrate, σ: Boltzmann-Konstante = 5,67X10-12 (W/cm2/K4), A: Erwärmte Fläche (cm2)

Tw: Temperatur der Raumtemperatur-Wand (in der Regel 300K), T1: Temperatur des Schirmglases (in der Regel 80K)

2. Kühlwassermaßnahmen (Wassermenge und Wasserqualität)

Die Kompressoren, die mit einer Tieftemperaturpumpe verwendet werden, sind sowohl luftgekühlt als auch wasserkeühlt. Fast alle an den Kompressor zugeführten Stromversorgungen werden in Wärme umgewandelt.

Bei Luftkühlung wird diese Wärme durch Luftkühler und Wärmetauscher gekühlt. Da die Luftkühlung kein Kühlwasser verwendet, sind keine zusätzlichen Betriebskosten und keine Rohrleitungen erforderlich. Da die erzeugte Wärme jedoch vollständig in die Atmosphäre abgegeben wird, muss eine Klimaanlage verwendet werden.

Es erzeugt Geräusche und Staub. In den letzten Jahren wurde Wasserkühlung weit verbreitet.

Wenn die Temperatur des Kühlwassers des wassergekühlten Kompressors zu niedrig ist, steigt die Viskosität des Schmieröls im Kompressor, was dazu führt, dass der Kompressor den Betriebsanweis empfängt und nicht gestartet oder überlastet wird.

Im Gegensatz dazu, wenn die Temperatur des Kühlwassers zu hoch ist oder der Durchfluss geringer ist, wird die Temperatur des Kompressors höher oder kann nicht normal gekühlt werden, was zu einer thermisch gesteuerten Schaltbewegung führt, d. h. der Kompressor stoppt zu arbeiten.

In Bezug auf die Wassertemperatur und den Durchfluss des Kühlwassers lesen Sie bitte die Bedienungsanleitung, um die Verwendung im vorgeschriebenen Umfang zu gewährleisten. Wenn die Wassertemperatur unter 10 ° C liegt, muss die Versorgung mit Kühlwasser eingestellt werden, während der Kompressor eingestellt wird.

Wenn die Versorgung mit Kühlwasser nicht gestoppt wird, kann es zu Schwierigkeiten beim Start des Kompressors führen. Wenn es die Möglichkeit gibt, dass das Kühlwasser im Kompressor einfrieren wird, kann es zu einem sehr gefährlichen Bruch der Leitung führen, daher ist eine Luftdruckableitung erforderlich, um das Kühlwasser im Kompressor zu entfernen.

Das Kühlwasser sollte sauberes Wasser verwenden, das keine korrosive Wirkung auf die Verteilungsleitung hat und kein Haftstoff wie Kalz enthält.

Schlechte Wasserqualität führt zu einer Verengung des Rohrstroms, einer Verringerung des Durchflusses und einer schlechten Wärmeleitung, die zu einer nicht normalen Kühlung führt.

Darüber hinaus wird bei der Verwendung von Kühlwasser, das eine korrosive Wirkung auf die Verteilungsleitung hat, feine Löcher am Wärmetauscher auftreten, was zu schweren Unfällen führt.

Um die Lebensdauer des Wärmetauschers zu verlängern und die Leistung aufrechtzuerhalten, bezieht sich unser Unternehmen auf die Wasserqualitätsstandards der japanischen Gefrierluftkonditionierungsindustrie. Da im Kühlwasser haftende Abfälle etc. vorhanden sind, kann es zu einer Verschlechterung der Wasserqualität führen. Daher ist eine regelmäßige Überprüfung der Wasserqualität und eine Reinigung der Rohre erforderlich.

Tabelle 1: Wasserqualitätsnormen für Kühlwasser (mit Bezug auf die Wasserqualitätsnormen der japanischen Gefrierluftkonditionierungsindustrie)

Projekte		普通用 Standardwerte	Niedrigtemperaturpumpen Empfohlene Werte	Tendenzen
				Korrosion	Erzeugung von Kalk
Standard-Projekte	pH (25℃)	6.5～8.0	6.5～8.0	○	○
	Leitfähigkeit (25 ℃) (μ S/cm)	unter 800	unter 200	○	○
	Chlorid-Ionen Cl-(mg Cl)-von L)	unter 200	unter 50	○
	Schwefelsäure-IonenSO2--(mg Cl)-von L)	unter 200	unter 50	○

Betrieb und Betriebszyklus der Tieftemperaturpumpe

Der Betrieb einer Tieftemperaturpumpe besteht aus den folgenden drei Prozessen.

(1) Betriebsstart Rohraumvakuum und Kühlkühlung der Tieftemperaturpumpe

(2) Typischer Betrieb Eine Tieftemperaturpumpe abgaset eine Vakuumanlage

(3) Ausfall und Regeneration Ausfall und Regeneration der Tieftemperaturpumpe

1）. Betriebsstart (grobes Vakuum, Kühlkühlung)

4. Der Betrieb der Tieftemperaturpumpe beginnt wie folgt.

(1) Anschluss an die Hauptstromversorgung.

(2) Wenn der Kompressor mit Wasser gekühlt ist, liefert er Kühlwasser.

(3) Grob pumpen, bis der Druck in der Tieftemperaturpumpe 40Pa erreicht. (Wenn Sie unter 13 bis 20 Pa pumpen, fließt der Öldampf in der Ölrückpumpe zur Kryotemperaturpumpe zurück, was zur Verschmutzung der Kryotemperaturpumpe durch Öldampf führt.) Die Druckanstiegsprüfung wird in der Regel nach einer groben Pumpe durchgeführt.

Der empfohlene Grenzwert für die Drucksteiggeschwindigkeit beträgt ΔP/Δt≤ 1,3 Pa/min

(4) Starten Sie die Tieftemperaturpumpe.

(5) bis die Tieftemperaturpumpe den Betriebszustand erreicht hat. Wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind, bedeutet dies, dass die Tieftemperaturpumpe den Betriebszustand erreicht hat:

● Die Temperatur der 15K-Kondensplatte sank unter 20K

● Die Temperatur des 80K-Schirmzylinders sank unter 130K (die Startspannung des CA-Thermoekoppels beträgt -5,5mV), und die Zeit, die bis zu dieser Temperatur benötigt wird (Kühlzeit), variiert je nach Typ der Tieftemperaturpumpe, wie in Tabelle 4-2 gezeigt.

(6) Die Tieftemperaturpumpe beginnt normalerweise zu arbeiten.

In den folgenden Fällen kann die tatsächliche Kühlzeit länger sein. (1) Verschmutzung in der Tieftemperaturpumpe, (2) große Wärmebelastung, (3) durch den Regenerationsbetrieb und andere Tieftemperaturpumpen werden vollständig getrocknet, (4) nach Abschluss der groben Pumpfung übersteigt der Teildruck von He, H2.Ne-Gas im Restgas 0,1 Pa.

Betriebszyklusbeispiele für Tieftemperaturpumpen

2）. Normalerweise laufen

Befolgen Sie die folgenden Schritte, um die Vakuumkammer zu pumpen, bis die Tieftemperaturpumpe in Betrieb ist.

(1) Der Druck im Vakuumkammer wird im Vakuumkammer grob gepumpt, bis er unter dem maximal zulässigen Kreuzdruck liegt. (Normalerweise auf 40 Pa.) Um zu verhindern, dass der Öldampf in der groben Pumpe in den Vakuumkammer zurückströmt, darf er nicht unter 13Pa gepumpt werden.

(2) Öffnen Sie das Hauptventil für die Vakuumkammer.

(3) nach dem Erreichen des gewünschten Drucks im Vakuum-Raum können Beschichtungen, Spritzen und andere Arbeiten durchgeführt werden.

3）. Ausführen gestoppt

(1) Schließen Sie das Hauptventil.

(2) Schalten Sie die Tieftemperaturpumpe aus.

(3) Wassergekühlter Kompressor sollte nach Bedarf die Versorgung mit Kühlwasser beenden.

(4) Warten Sie, bis die Temperatur der 15K-Kondensationsplatte und der 80K-Schirmcylinder auf Raumtemperatur sinkt, werden grobe Pumpen durchgeführt, bis der Druck in der Tieftemperaturpumpe 10 ~ 100Pa erreicht hat.

Wenn das beim Erwärmen erzeugte Vergasungsgas den Druck in der Tieftemperaturpumpe übersteigt, muss das Entlüftungsventil zur Entlüftung eingestellt werden, um zu verhindern, dass der Druck in der Pumpe den Druck übersteigt.

4）. Regeneration von Tieftemperaturpumpen

Da die Tieftemperaturpumpe eine Speichervakuumpumpe ist, muss, wenn die in der Pumpe gespeicherte Menge an Gas erreicht wird, nach außen ausgestoßen werden, damit die Tieftemperaturpumpe die Absorptionsabgassfunktion wiederherstellt. Diese Operation nennt man Regeneration. Die Grenzgasmenge, die von einer Tieftemperaturpumpe abgegeben wird, wird als Abgaskapazität bezeichnet. Wenn eine der folgenden Situationen auftritt, ist eine Regeneration erforderlich.

(1) 15K Kondensationsplattentemperatur über 20K

(2) 80 Schutzzylinder Temperatur über 130K (-5.5mV)

(3) nach 5 Minuten Schließen des Hauptventils fällt der Druck nicht unter 1,3 x 10-4Pa

(4) Abgasleistung kann die Geräteanforderungen nicht erfüllen

Abgesehen vom Fall, dass die Abgasskapazität erreicht wird, wird während der Wartung der Anlage oder an Feiertagen in der Regel regelmäßig regeneriert.

Wenn die Regeneration in unmannten Bedingungen wie an Feiertagen durchgeführt wird, kann die automatische Regeneration durchgeführt werden.

4-1. Regenerationsmethoden für verschiedene Anwendungen (Regeneration und Effizienz der Regeneration)

Die Regeneration erfolgt in den folgenden drei Schritten.

(1) Erwärmungsprozess

(2) Grob Pumpenprozess

(3) Kühlprozess

Um die Regenerationszeit zu verkürzen, sollten die Erwärmzeiten und die Vakuumzeiten der groben Pumpe verkürzt werden. Um sich regenerieren zu können, muss man auf Raumtemperatur erwärmen und durch eine effektive grobe Pumpe die Feuchtigkeit aus dem Adsorbent entfernen. Eis kann über 0 ° C schmelzen, um Feuchtigkeit zu entfernen, muss die Temperatur auf über 0 ° C erhöht werden.

(1) Effizienz des Wärmeprozesses

Es gibt folgende Methoden, um die Temperatur auf Raumtemperatur zu erhöhen.

(1) Natürliche Erwärmung: Schalten Sie einfach die Tieftemperaturpumpe in den Aus-Zustand

(2) Recycling mit Heizband: Wickeln Sie das Heizband in die Außenseite der Pumpenwand zum Erwärmen

(3) Injektion von N2: Injektion von Stickstoff in die Tieftemperaturpumpe, so dass die Wärme im Inneren der Pumpe die Erwärmung beschleunigt

(4) Injektion von N2 + Wärmeband: (2), (3) kombiniert

(5) Injektion von Wärme N2: Injektion von auf 70 ° C erhitztem Stickstoff in die Tieftemperaturpumpe

(6) Injektion von heißem N2 + Heizband: kombiniert mit (2) und (5), die kürzeste Erwärmzeit

Die Zeit bis zum Aufstieg der Temperatur auf Raumtemperatur, außer den oben genannten Methoden, variiert stark je nach der Menge, der Art und dem Pumpenmodell der in der Pumpe gespeicherten Gase, so dass es nicht einfach ist, ihre Aufwärmzeit im Voraus zu vorhersagen.

Normalerweise dauert die Injektion von N2 60 bis 90 Minuten. Die Aufwärmzeiten für die verschiedenen Regenerationsmethoden sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Der Wert in dieser Tabelle wird durch den Vergleich der für die Injektion der N2-Methode erforderlichen Erwärmungszeit auf 1 ermittelt. Nur Referenzwerte sind möglich.

Tabelle 3: Aufwärmmethode und Aufwärmzeit (Referenzwerte)

Erwärmungsmethode	Verhältnis der Erwärmzeit
1. Natürliche Erwärmung	3～6
2. Regenerative Wärme	～1.2
Injektion von N2	1
Injektion von N2 + Tropische Heizung	～0.85
5. Injektion von Hitze N2	～0.80
Injektion von Hitze N2 + Tropische Heizung	～0.70

Abbildung 5: Erwärmungsprozess der Tieftemperaturpumpe

Die rechte Abbildung zeigt den Zustand der Kryotemperaturpumpe bei der Erwärmung, die ungefähr in A, B, C und D4-Muster unterteilt werden kann.

A: Injektion von N2+-Wärmeband (bei geringem Wassergehalt)

Die Temperatur des Schirms und der Scheiben erhöht sich auf etwa 40 ° C. Durch die Entfernung von Wasser aus der Pumpe können gute Regenerationseffekte erzielt werden.

B: Nur N2 injizieren (bei geringem Wassergehalt)

Es ist eine weit verbreitete Regenerationsmethode. Gute Regenerationswirkungen können bei geringem Wassergehalt erzielt werden.

C: Injektion von N2+-Heizbanden (bei hoher Wassermenge)

Die Erwärmung stoppt für eine Weile, wenn das Eis bei 0 ° C in Wasser auflöst. Durch den Einsatz von Heizbanden kann die Schmelzzeit verkürzt werden. (Diese Methode wird empfohlen, wenn das Substrat Glas oder Kunststoff ist)

D: Wenn nur N2 eingespritzt oder eine große Menge an Wasser durch natürliche Erwärmung abgegeben wird

Aufgrund der geringen Wärmemenge ist Eis schwer in Wasser zu schmelzen. In diesem Zustand kann eine grobe Pumpe, da die Regeneration nicht ausreichend durchgeführt wird, zu einer Verringerung der Abgasleistung führen. Besondere Aufmerksamkeit ist bei der Beschichtung von Glas oder Kunststoff erforderlich.

Bitte bestätigen Sie, ob die Startspannung des K-Thermoelements auf 0mV sinkt. Die Tropen müssen auch mit Strom erhitzt werden.

Insbesondere bei der Entladung großer Mengen Wasser und Gas wird die Startspannung des K-Thermoelements während der Regeneration aufgezeichnet, um festzustellen, in welchem Muster es sich befindet und zu bestätigen, ob das Eis geschmolzen hat.

2) Grober Prozess

Öldrehpumpen werden in der Regel als grobe Pumpen für Tieftemperaturpumpen verwendet. Bei der Verwendung von Öl-Rotationspumpen ist der Rückfluss im Hochdruckbereich aufgrund der Flashing-Wirkung des klebrigen Luftstroms sehr gering.

Wenn der Druck jedoch unter 15Pa ist, verringert sich die Flashing-Wirkung des klebrigen Stroms, und wenn der Druck unter diesem Druck erreicht wird, erhöht sich die Gefahr des Rückflusses von Öldampf.

Eine sicherheitsbezogene Hypothemperaturpumpe von IFACO gewährleistet eine normale Leistung bei einem groben Pumpdruck von 40 Pa.

Bei einer Raupenpumpung unter 20 Pa wird ein Raupenpumpfilter empfohlen. Bei der Verwendung des Filters sollten folgende Punkte beachtet werden.

(1) Die grobe Pumpzeit verlängert sich, (2) Wasser wird oft schnell gesättigt, (3) produziert Staub und (4) muss regelmäßig aktiviert werden.

Bei einer groben Pumpe unter dem Vorhandensein einer großen Menge an Wasser in einer Tieftemperaturpumpe wird die Wärme abgenommen, während die Feuchtigkeit verdampft, was zu einer Senkung der Wassertemperatur führt.

Die Feuchtigkeit kann selten vollständig verdampfen. Wenn jedoch viel Wasser ist, bleibt das Wasser nach dem Einfrieren, was zu einer unvollständigen Regeneration führt.

Bei hoher Feuchtigkeit kann das Einfrieren verhindert werden, wenn grob gepumpt wird.

Und wenn die Öl-Rotationspumpe verwendet wird, um eine große Menge an Wasser abzugeben, wird das Öl emulgiert und es ist schwierig, bis zu 40Pa zu pumpen.

In diesem Fall ist ein häufiger Ölwechsel erforderlich. Folgende Maßnahmen können jedoch ergriffen werden.

(1) Verwenden Sie eine große Öldrehpumpe mit hohem Ölgehalt und hoher Wasseraufbereitungskapazität.

(2) Verwenden Sie eine Öldrehpumpe, die Wasser und Öl trennen kann und mit einem Abwasser ausgestattet ist.

(3) Verwenden Sie eine mechanische Aufdruckpumpe, um den Grenzdruck zu senken. (Das Öl der Öldrehpumpe muss jedoch regelmäßig ersetzt werden.)

Bei der Behandlung einer großen Menge an Glas und Kunststoff, wegen der Notwendigkeit, eine große Menge an Wasser und Gas abzugeben, müssen im Voraus Maßnahmen ergriffen werden.