Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




13.12.2019


12.12.2019


12.12.2019


12.12.2019


12.12.2019


12.12.2019


12.12.2019


11.12.2019


11.12.2019


11.12.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Основы вакуумной техники

Основы вакуумной техники

21.03.2019


Вакуум создают в замкнутых объемах, из которых откачивают воздух с помощью вакуумных насосов. Чем меньше остается в объеме воздуха, тем меньше его давление и глубже вакуум. Глубину вакуума измеряют обычно в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Если в объеме создан, например, вакуум KH (или 0,01) мм рт. ст., то это означает, что давление в этом объеме в 760-100=76000 раз меньше атмосферного, равного 760 мм рт. ст. В металлургических печах не стремятся получить вакуум более глубокий, чем 10в-4—10в-5 мм рт. ст. Любой вакуумный насос характеризуется двумя основными показателями — скоростью откачки, измеряемой объемом газа, который откачивает насос в единицу времени, и предельным вакуумом, который можно создать с помощью насоса. В металлургических установках применяют следующие основные типы насосов:

1) пароэжекторные;

2) механические предварительного разряжения (форвакуумные насосы);

3) механические или пароструйные, позволяющие получить средний вакуум (бустерные насосы) ;

4) высоковакуумные диффузионные.

Области давлений, для которых можно использовать различные типы насосов, показаны на рис. 34.

Пароэжекторные насосы создают невысокий вакуум. Их применяют только при вакуумной обработке жидкой стали.


Механические форвакуумные насосы типа BH (рис. 35) служат для откачки воздуха от атмосферного давления. Воздух засасывается через патрубок 6 и отверстие 8 в камеру 4, перегороженную подвижной стенкой 7, которая скользит в полусферах 9, что позволяет ей свободно поворачиваться. При вращении эксцентрика 1 с обоймой 2, скользящей по внутренней поверхности корпуса 3, воздух сжимается в верхней части камеры 4 и через клапан 5 выталкивается в атмосферу через заполненную маслом верхнюю камеру. Наличие масляного уплотнения позволяет получать предельный вакуум около 10в-2 мм рт. ст. Форвакуумные насосы оборудуют так называемыми га-зобалластнымн устройствами, предназначенными для удаления из масла паров воды, которые могут попасть в насос и резко ухудшить его работу.

Бустерные насосы имеют максимальную скорость откачки при давлении 10в-2—10в-3 мм рт. ст. и позволяют получить предельный вакуум 10в-4 мм рт. ст.

Механические бустерные насосы типа ДВН (рис. 36) откачивают воздух благодаря вращению в разные стороны двух восьмеркообразных лопастей, в результате чего объемы камеры между лопастями со стороны впуска и выпуска непрерывно меняются. Эти насосы при малых габаритах имеют очень высокую производительность.

Паро-масляные бустерные насосы типа BH откачивают воздух в результате того, что струя пара масла, вытекающая с большой скоростью из специальных сопел, захватывает молекулы воздуха и уносит их. Схема такого насоса показана на рис. 37. Корпус насоса имеет водяное охлаждение 1. Масло подогревается в кипятильнике 1,3 нагревателем 14, испаряется, и пары его через паропроводы 12 с большой скоростью выходят через сопла в трех зонах 2, ,3 и 4. Молекулы воздуха и газов захватываются струями пара и увлекаются вниз, последовательно переходя из зоны низких давлений 6 в выхлопной патрубок 11, откуда уже откачиваются форвакуумным насосом. Пары масла, попадая на водоохлаждаемые стенки насоса, конденсируются и по кольцевому каналу 5 стекают в кипятильник.

Высоковакуумные диффузионные насосы по принципу действия не отличаются от паро-масляных бустерных насосов. Применение специальных сортов масла и конструкция сопел позволяют получать с их помощью предельный вакуум от 10в-5 до 10в-7 мм рт. ст.

Измерение вакуума в диапазоне 1—10-3 мм рт. ст. производят вакуумметром типа ВТ-2 с термопарной лампой ЛT-2 или ЛТ-4М. При работе с более глубоким вакуумом используют ионизационные лампы типа ЛM-2 и комбинированные термопарно-ионизационные вакуумметры ВИТ-1. Срок службы лампы ЛM-2 ограничен и ее следует часто менять. Поэтому удобнее пользоваться магнитным вакуумметром типа BM-1, датчики которого ММ-8 работают в диапазоне давлений 10в-1—10в-5 мм рт. ст.

Ловушки устанавливают между насосами и рабочей камерой печи, чтобы не допустить попадания паров масла из насоса в печь. Чаще всего ловушки делает вымораживающими, применяя для этой цели, например, жидкий азот, имеющий температуру -196° С.

Фильтры (сухие или масляные) устанавливают на входе форвакуумных насосов, чтобы предотвратить попадание пыли и мелких кусочков в трущиеся части механических насосов. Большое количество пыли в откачиваемом газе приводит к преждевременному износу насоса.

Уплотнения в вакуумных системах металлургических установок выполняют из специальной вакуумной резины. Для неподвижных уплотнений используют листовую резину или шнуры круглого и квадратного сечения. Для уплотнения вращающихся валов или штоков, с помощью которых в вакуумированный объем передают возвратнопоступательное движение, применяют маслостойкую резину. Уплотнение в этом случае смазывают вазелиновым или касторовым маслом.

При нарушении герметичности вакуумной системы образуется течь, величина которой характеризуется натеканием. Для обнаружения течи используют течеискатели. Наиболее простыми являются галоидные течеискатели типа ГТИ-2 и ГТИ-3. С их помощью можно обнаружить утечку специального газа, например, фреона из объема печи в том месте, где находится течь. Для этого весь объем печи необходимо заполнить фреоном. Более чувствительными, но и более сложными являются гелиевые течеискатели типа ПТИ-4а и ПТИ-6. Они подключаются к вакуумной системе и сигнализируют о попадании в нее гелия, которым при этом обдувают места установки, где подозревают наличие течи.

Принципиальная вакуумная схема плавильной установки показана на рис. 38. Эта схема типична не только для дуговой печи, которая обозначена на рисунке, но и для индукционных и электроннолучевых установок. Кроме основных патрубков, к которым присоединены бустерные насосы БН-1500 и диффузионный насос Н-8Т, к рабочей камере идет магистраль предварительной откачки от форвакуумного насоса ВН-6Г. На этой магистрали стоит фильтр пылеуловителя. Главное ее назначение — откачивать основную массу воздуха из рабочей камеры, минуя высоковакуумные насосы, чтобы не загрязнять в них масло и иметь возможность подогреть их до рабочего состояния, пока идет предварительная откачка камеры. На схеме видно, что каждый элемент системы отсекается вакуумными затворами и на нем установлены датчики для присоединения вакуумметров. Это облегчает наладку установки, отыскание и устранение течи.

Обслуживание вакуумной системы должно обеспечить бесперебойную работу плавильной установки. Подробные указания по уходу за вакуумным оборудованием излагают в технологических инструкциях по обслуживанию каждой вакуумной печи. Основные положения, которые позволят обеспечить надежную работу вакуумной системы, следующие:

1) периодическая проверка уровня и чистоты масла в форвакуумных насосах, смена его при загрязнении;

2) периодическая проверка датчиков вакуумметров;

3) определение натекания в рабочий объем и в случае превышения установленной нормы нахождение и устранение течи;

4) разборка, чистка и промывка бустерных и высоковакуумных промасляных насосов после попадания в них большого количества воздуха;

5) периодическая чистка камеры с помощью щеток и пылесоса;

6) тщательный уход за всеми подвижными уплотнениями.