Le criopompe si dividono in due tipi: criopompe a elio liquido di tipo a iniezione-e criopompe a elio a gas a circuito chiuso-a circuito chiuso.
Criopompa ad elio liquido per iniezione
È composto principalmente da un contenitore di elio liquido, un corpo pompa e una cavità di azoto liquido collegata a un deflettore. Per ridurre il consumo di elio liquido, la parete esterna del contenitore di elio liquido adotta una parete di isolamento termico a doppio-strato e viene evacuata nel mezzo.
Quando la pompa viene{0}}pompata alla pressione Pa, vengono iniettati azoto liquido ed elio liquido e il gas condensa sulla piastra fredda di lavoro di 4,2 K. Dopo il pre-pompaggio, la pressione parziale di elio e idrogeno è nell'ordine di Pa, quindi la pompa può ottenere la pressione massima inferiore a Pa.
Se il contenitore dell'elio liquido viene evacuato e decompresso a 6650 Pa, la temperatura dell'elio liquido può essere ridotta a 2,3 K e si può ottenere una pressione limite inferiore.
Criopompa frigorifero a gas elio a ciclo chiuso
È un nuovo tipo di criopompa apparso negli anni '70. Questa pompa non consuma elio, è facile da usare, di facile manutenzione ed è sempre più utilizzata.
Il mezzo di refrigerazione del frigorifero è gas elio, la temperatura della piastra fredda del primo{0}}stadio è 50{3}}100 K e l'applicazione tipica è 65 K, che viene utilizzata per condensare il vapore acqueo e pre{{ 4}}raffreddare altri gas; la temperatura della piastra fredda del secondo stadio è 10-20 K, che viene utilizzata per condensare azoto, gas come ossigeno e argon.
La superficie interna della piastra fredda secondaria è rivestita di carbone attivo. Il carbone attivo ha una forte capacità di adsorbimento di elio, neon e idrogeno a bassa temperatura. La piastra fredda è realizzata in rame-senza ossigeno e la superficie è lucidata a specchio per ridurre l'emissività.
La pressione massima della pompa è Pa, l'intervallo di pressione di esercizio è Pa e la pressione di pre{0}}pompaggio deve essere 1 Pa. La velocità di pompaggio del prodotto finito ha raggiunto 60,{3}} litri /secondo. Inoltre, in base alle caratteristiche del processo, la piastra fredda di estrazione dell'aria può essere sistemata nel contenitore pompato e la velocità di estrazione dell'aria può raggiungere più di 106 litri/secondo.
Caratteristiche strutturali
Struttura verticale: adatta per l'interramento nel terreno, non risente dell'aria calda del motore, della temperatura dell'aria e del sole, ecc, ed è facile da mantenere fredda; può ridurre l'altezza di aspirazione della pompa, aumentare la testa di riempimento e migliorare l'efficace NPSH; anche la struttura verticale è vantaggiosa per l'aria di scarico, in modo che l'albero di sospensione abbia un'altezza sufficiente per facilitare la disposizione del dispositivo di tenuta dell'albero, quindi la pompa è anche chiamata pompa a botte verticale.
Struttura simmetrica: la struttura complessiva della pompa cerca di essere disposta simmetricamente in modo che possa deformarsi uniformemente allo stato freddo. La testa fredda generalmente adotta un meccanismo a due-stadi, il primo stadio raggiunge 80 K e il secondo stadio raggiunge una temperatura di 10 K.
Guscio a doppio-strato: per mantenere il freddo e facilitare il trasporto di materiali pericolosi, di solito viene trasformato in un guscio a doppio-strato. Il guscio interno è soggetto alla pressione della pompa e la pressione di aspirazione è tra il guscio interno e il guscio esterno, il che può ridurre adeguatamente i requisiti di resistenza del guscio interno. Il guscio esterno deve essere trasformato in uno strato intermedio sottovuoto, che ha ottenuto l'effetto di isolamento termico.