Навигация:

  1. Прогревание и дальнейшее охлаждение устройств

Это незатейливое устройство создано для того, чтобы воспроизводить специальные, так называемые «стерильные» условия исследования, осуществления всевозможных исследовательских операций, проведения определенных процессов в безвоздушной среде или для изолирования технологических процессов, которые возникают от окружающей среды. Вакуумные камеры являются неотъемлемой составляющей всей системы, которая непременно должна соответствовать главным требованиям, таким, как:

— обеспечение жизненно важных давлений, которые требуются для осуществления специального технологического процесса;

— достижение нужных условий вакуума.

Для того, чтобы выполнить все предъявляемые требования, нужно первоначально обнаружить основной поток Q откачиваемого газа в период, благодаря которому возможно правильно рассчитать скорость откачивания SO.

вакуумные камеры: предназначение, принцип действия

Для верного выявления данных значений обязательно нужно знать VBi к, площадь FH плоскости, которая помещена в безвоздушную среду. Также сюда можно отнести материал и температурный режим камеры. Исходя от существующих требований, эти аппараты принято делить на низко, высоко и сверхвысоковакуумные. Помимо всего прочего, именно к этим значениям также могут быть предъявлены нюансы, которые напрямую связаны со стерильностью пространства, которое напрочь лишено кислорода. Для того, чтобы в дальнейшем получить невероятно очищенный и подходящий высокий вакуум, данные устройства требуется хорошенько прогреть под влиянием сверхвысоких температур. Именно благодаря этому накладывается перечень дополнительных требований, которые напрямую касаются всех конструктивных составляющих фрагментов. Их, как известно, принято подразделять на совершенно непрогреваемые и прогреваемые. Сами приспособления уже давно создают исключительно из высокопрочных сталей, хотя в лабораторных условиях для данных целей используют только стекло, которое прекрасно справляется с возложенными на него функциями. Среди целого перечня составляющих находится днище, крышки, патрубки, фланцы и прочие немаловажные элементы. Главными составляющими элементами этих устройств являются именно днища, которые представляют собой приспособление, ограничивающее объект в нижней стороны, с верхней, а также с боковой. Его форма, как известно, определяется формой сопрягаемой с ним обечайки. Она может иметь самый разный вид, наиболее популярными являются форма эллипса, полушара, сферы, конуса и так далее. Для изделий, которые отличаются именно формой цилиндра, принято использовать исключительно эллиптические донышки. Их делают только из проштампованного листового проката, поскольку это более практично для того, чтобы устройство реагировало на колебания давлений. А вот дно в форме конуса задействуется в камерах в виде цилиндра, которые характеризуются вертикальным исполнением. Внизу у них, в случаях когда это обусловлено так называемым технологическим процессом, полностью исключается использование дна в форме правильного эллипса. Вид в виде конуса практически не востребован, поскольку он по конструкции он похож на конические обечайки. Угол конуса обычно имеет размер примерно шестьдесят, девяносто и очень редко сто пятьдесят градусов. Уплощенные днища используют очень редко и, как правило, они имеют значительную толщину. Причем также важно отметить тот факт, что расход высококачественной и прочной стали значительно выше, в несколько раз. А вот на выпуклые днища расходуется гораздо меньше такого прочного материала.

вакуумные камеры: предназначение, принцип действия

Первый вид, как известно, имеет минимальную протяженность, а изготовление не нуждается в каких-либо специальных видах аппаратов, поэтому может быть создано на любом специализированном заводе по производству механического оборудования. Важно отметить, что на нем обязательно должны находиться специальные металлорежущие станки.

Для того, чтобы существенно минимизировать ширину плоского дна, их важно снабдить жесткими ребрами, которые должны быть распределены радиально. Их нужно приварить к дну аккуратным прерывистым двусторонним швом. Важно соблюдать тот момент, что этих ребер обязательно должно быть больше шести. Это позволит существенно повысить прочность данной конструкции. Обычно это изделие нужно для днищ с диаметром в целый метр или даже в полтора метра. Крышки можно по праву считать неотъемлемой частью каждой камеры. В отличие от днищ, они необходимы для того, чтобы максимально герметично закрывать сам корпус аппарата. Они позволяют создавать внутри желаемое безвоздушное пространство. Их форма, как известно, напрямую зависит от конструкции и предназначения данного изделия. Также их внешний вид может одинаково повторять вид дна. Способ уплотнения таких крышек напрямую зависит от типа и способа установки, а также периодичности разгерметизации. Их принято скреплять с обечайками благодаря специальным уплотнителям. Если данная крышка не подлежит достаточно частому вскрытию, то тогда их можно соединять с обечайкой при помощи сварного лепесткового уплотнения. Вскрывая, его важно для начала срезать и только уже потом аккуратно заварить. В известной на данный момент лабораторной практике даже для единичных объектов крышки заполняют точечными. А вот при серийном и для устройств с крупными размерами используют сварные и стандартные днища с выпуклой поверхностью.

вакуумные камеры: предназначение, принцип действия

Прогревание и дальнейшее охлаждение устройств

При помощи многочисленных и длительных исследований было выявлено, что максимально допустимый температурный режим, который требуется для тщательного прогрева, составляет ровно 580 К. Именно поэтому уже давно и повсеместно широко распространены так называемые наружные нагреватели. Их можно описать как изделия с максимально простой и незатейливой конструкцией, которая состоит из коробчатого нагревателя, который создан асбоцементных плит с крючками для крепления спирального нагревателя. Наиболее практичным, удобным, универсальным моно считать именно нагревающее устройство, которое состоит из достаточного количества керамических трубочек и нихромовой проволоки.

прогревание и дальнейшее охлаждение устройств

На данный момент наиболее простым в производстве и использовании можно считать нагреватель из термостойкого кабеля типа КНМС. Его можно располагать на камере или также на ее иных элементах. Крепление можно проводить при помощи тоненькой стальной ленты. Часто так происходит, что нагревающие элементы располагают не снаружи, а именно внутри самого агрегата. Это нужно для того, чтобы они своими выбросами не загрязняли окружающий прогреваемый объем. Именно поэтому для того, чтобы создать нагреватель нужно использовать материалы с незначительным газовыделением. Иногда возникают довольно серьезные затруднения с тем, когда дело доходит до вывода кабеля из внутренней полости камеры. На данный момент для того, чтобы прогреть камеры и внутреннюю начинку используют инфракрасные лампы накаливания. В них приблизительно восемьдесят процентов потребляемой энергии передается посредством излучения. Для того, чтобы получить чистейшие безвоздушные условия, которые находятся под строгим контролем, нужно применять оборудование с двойным или и вовсе раздельным вакуумом. Иными словами, это можно назвать как «камера в камере». Наружная камера поглощает всю силовую нагрузку, поэтому именно ее рассчитывают на высокий процент прочности.

вакуумные камеры

В ситуациях, когда внутренняя камера не рассчитана по прочности на мощное атмосферное давление, то для того, чтобы наверняка защитить ее от неблагоприятных окружающих воздействий, необходимо внутри установить специальные предохраняющие мембранные элементы.

Чтобы устройство прослужило как можно дольше, обязательно следует прислушиваться и выполнять все рекомендации. Это позволит свести к минимуму всевозможные видимые и невидимые нежелательные деформационные процессы, опасные разрушения и прочие неприятные ситуации, связанные с неожиданным выходом изделия из строя.