Cryopumps được chia thành hai loại: cryopumps helium lỏng loại tiêm và cryopumps tủ lạnh helium khí mạch kín.
Bơm heli lỏng cryopump
Nó chủ yếu bao gồm một thùng chứa helium lỏng, một cơ thể bơm và một khoang nitơ lỏng kết nối với một vách ngăn. Để giảm tiêu thụ helium lỏng, bức tường bên ngoài của thùng chứa helium lỏng thông qua một bức tường cách nhiệt hai lớp và được sơ tán ở giữa.
Khi máy bơm được bơm sẵn đến áp suất Pa, nitơ lỏng và heli lỏng được bơm, và khí ngưng tụ trên tấm lạnh làm việc là 4,2K. Sau khi bơm trước, áp suất một phần của heli và hydro theo thứ tự pa, vì vậy máy bơm có thể có được áp suất cuối cùng bên dưới Pa.
Nếu thùng chứa helium lỏng được sơ tán và giải nén đến 6650 Pa, nhiệt độ của helium lỏng có thể giảm xuống còn 2,3K và có thể thu được áp suất giới hạn thấp hơn.
Bảo quản lạnh helium khí chu kỳ kín
Đây là một loại bảo quản lạnh mới xuất hiện vào những năm 1970. Máy bơm này không tiêu thụ helium, dễ vận hành, dễ bảo trì và ngày càng được sử dụng.
Môi trường làm lạnh của tủ lạnh là helium khí, nhiệt độ của tấm lạnh giai đoạn đầu là 50-100K và ứng dụng điển hình là 65K, được sử dụng để ngưng tụ hơi nước và làm mát trước các loại khí khác; nhiệt độ của tấm lạnh giai đoạn hai là 10-20K, được sử dụng để ngưng tụ nitơ, khí như oxy và argon.
Bề mặt bên trong của tấm lạnh thứ cấp được phủ than hoạt tính. Than hoạt tính có khả năng hấp phụ mạnh mẽ cho helium, neon và hydro ở nhiệt độ thấp. Tấm lạnh được làm bằng đồng không có oxy, và bề mặt được đánh bóng đến mức gương để giảm độ phát xạ.
Áp suất cuối cùng của máy bơm là Pa, phạm vi áp suất làm việc là Pa và áp suất bơm trước được yêu cầu là 1 Pa. Tốc độ bơm của thành phẩm đã đạt 60.000 lít/giây. Ngoài ra, theo đặc điểm của quy trình, tấm lạnh khai thác không khí có thể được sắp xếp trong thùng chứa bơm và tốc độ khai thác không khí có thể đạt hơn 106 lít / giây.
Các tính năng cấu trúc
Cấu trúc thẳng đứng: thích hợp để chôn trong lòng đất, nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi không khí nóng của động cơ, nhiệt độ không khí và ánh nắng mặt trời, v.v., và rất dễ giữ lạnh; nó có thể làm giảm chiều cao hút của máy bơm, tăng đầu làm đầy và cải thiện NPSH hiệu quả; cấu trúc thẳng đứng cũng Có lợi cho khí thải, do đó trục treo có đủ chiều cao để tạo điều kiện cho việc sắp xếp thiết bị niêm phong trục, vì vậy máy bơm còn được gọi là bơm thùng thẳng đứng.
Cấu trúc đối xứng: Cấu trúc tổng thể của máy bơm cố gắng được sắp xếp đối xứng để nó có thể biến dạng đồng đều ở trạng thái lạnh. Đầu lạnh thường áp dụng cơ chế hai giai đoạn, giai đoạn đầu tiên đạt 80K và giai đoạn thứ hai đạt nhiệt độ 10K.
Vỏ hai lớp: Để giữ lạnh và tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển các phương tiện nguy hiểm, nó thường được làm thành vỏ hai lớp. Vỏ bên trong phải chịu áp lực bơm, và áp suất hút nằm giữa vỏ bên trong và vỏ ngoài, có thể làm giảm yêu cầu sức mạnh của vỏ bên trong một cách thích hợp. Lớp vỏ bên ngoài cần phải được làm thành một lớp xen chân không, đã đạt được hiệu quả cách nhiệt.