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海慧冷阱的外殼設計及熱負荷計算
閱讀：1738 發布時間：2018-10-22
海慧冷阱的液氮膽與外殼的設計：
液氮膽內壁是一個只承受外壓的不銹鋼筒殼體,按穩定條件計算其壁厚,并考慮到壁厚的附加量和其它實際因素, 實際壁厚取215mm。液氮膽外壁為內壓力容器, 經計算并考慮到內壁厚及其它因素的影響,取膽外壁厚為215mm。
海慧冷阱外殼是一個外壓的不銹鋼圓筒殼體,經計算并考慮到壁厚的附加量和冷阱承受分子泵及管道的重量等因素, 取冷阱外殼的厚度為5mm。
此冷阱為垂直方向使用,若用液氮進出口管作為內膽的支承, 經計算進出口管受到的拉應力為R= 215M Pa, 遠小于許用應力[R]= 144M Pa, 故進出口管可以作為內膽的支承。
海慧冷阱的熱負荷的計算：
液氮膽的熱負載主要有以下幾項:
(1)進出口管和薄壁筒的固體熱傳導;
(2)冷阱外殼對內膽和障板的熱輻射;
(3)吸附氣體和油分子的熱損失;
(4)外殼對內膽氣體分子的熱傳導;
(5)氣體通過障板帶走的熱量。
通過對冷阱各部分的熱負荷計算, 可以得到各部分熱負荷所消耗的液氮量, 分別為m 1,m 2, m 3, m 4, m 5。