Вакуумная камера – устройство для генерирования вакуумной среды в лабораторных условиях, либо на территории промышленных предприятий. Оборудование выпускается на основе долговечных материалов, противодействующих возникновению коррозии (нержавеющая сталь, алюминий, медь и так далее). Вакуумная камера для дегазации используется для тестирования сырья, готовой продукции, либо производства товаров, где технологический процесс предусматривает обработку дегазацией.
Содержание
- Преимущества вакуумных камер
- Вакуумная камера для дегазации
- Производство вакуумных камер
- Проектирование вакуумных камер
- Клапан напуска воздуха в вакуумную камеру
- Как выбрать насос для камеры
Преимущества вакуумных камер
Технология обработки материалов, позволяющая менять давление в вакуумной камере, пользуется большой популярностью среди изготовителей по ряду причин.
Вакуумные камеры
- Разрежение, используемое для стабилизации древесины, позволяет быстро добиться желаемого уровня влажности, сохраняя (а в некоторых случаях и увеличивая) прочностные характеристики сырья.
- Широкий ассортимент оборудования, представленного на рынке, дает возможность легко подобрать установку в соответствии с регламентированным бюджетом.
- Минимальная трата времени на выполнение технологического процесса. Из-за создания разреженной среды уменьшение для пиломатериала выполняется значительно быстрее.
- Компактность оборудования по сравнению технологическими печами, выступающими в качестве аналога рассматриваемой технологии.
- Есть два варианта исполнения – стационарная и мобильная установка. При выборе последнего варианта у владельца появляется возможность использовать оборудование в полевых условиях. Зачастую мобильной является лабораторная техника, способствующая быстрому проведению тестов в разных исследовательских условиях.
- При обработке древесины предотвращается деформация и растрескивание доски.
- По мере необходимости, оператор может выбрать режим прогрева для ускорения процесса испарения влаги.
- Вакуумная камера для литья упрощает процесс выпуска изделий на основе силикона, полиуретана, смолы, углеродного волокна, карбон-кевлара и так далее. Все, что нужно для этого – обзавестись формой для создания заготовок и загрузить в нее материал.
- Возможность дополнительной комплектации вспомогательным оборудованием для расширения базового функционала.
- Широкий ассортимент моделей с разными параметрами мощности.
И это лишь основные преимущества, которыми характеризуется оборудование. Спектр достоинств во многом формируется на основе сферы деятельности, в которой задействуются вакуумные приборы.
Вакуумная камера для дегазации
Вакуумная камера для дегазации
Одно из основных направлений, где используется аппарат для разрежения, является производство эластомерной и полимерной продукции. В частности, ее применяют для дегазации силикона. Конструкция состоит из следующего набора элементов.
1. Корпус. С его помощью вакуумная камера стабильно поддерживает герметичность. В конструкции предусмотрена крышка, с помощью которой материал загружают и выгружают.
2. Насос. В процессе изготовления производитель использует компрессор мембранного или пластинчато-роторного типа. Силовой агрегат относят к оборудованию объемного действия.
3. Набор воздуховодов и специализированной арматуры.
4. Тройник. Он отвечает за изменение режимов функционирования оборудования. В зависимости от конструкции агрегата, тройники устанавливают на арматуру, либо трубопровод.
5. Стяжной хомут. Благодаря ему появляется возможность отрегулировать оборудование по высоте.
Каждый оператор, использующий оборудование, обязан постоянно следить за уровнем разрежения. Особенно, если устройство используется для силикона, характеризующегося повышенными требованиями к фактическому давлению среды. Для упрощения контроля агрегаты укомплектовывают манометром и вакуумметром.
Принцип работы вакуумной камеры достаточно простой. В рабочую емкость оператор помещает сырье. Затем установку подключают к электросети. Внутри рабочего пространства прибор создает оптимальный уровень разреженной среды и температурный режим. За это отвечает насосный агрегат и набор нагревательных элементов. После создания оптимального давления начинается процесс удаления воздушных смесей. Итог – получение готового изделия с однородной структурой.
Производство вакуумных камер
Производство вакуумных камер
Производство вакуумной камеры для дегазации ведется в соответствии с требованиями, предъявленными к тому или иному типу обрабатываемого сырья. В зависимости от персональных предпочтений, компания-заказчик может остановить выбор на одном из четырех вариантов конструкции.
1. Кубическая. Базовым материалом выступает нержавеющая сталь. В кубической аппаратуре присутствует система охлаждения, набор дополнительных стекол для визуального контроля процесса, а также набор вакуумных вводов. Отличительная особенность – устойчивость к воздействию тепловых нагрузок.
2. Модульная. Чаще всего при изготовлении конструкции используется нержавеющая сталь. Отличительная особенность – способность функционировать при температуре до 100 градусов Цельсия. Стандартный диаметр варьируется в пределах 30-60 сантиметров. Модульная конструкция находит применение в лабораториях, где проводят эксперименты.
3. Вертикальная. Это устройство используется при проведении экспериментов, в рамках которых важно добиться стабильных показателей разрежения – низких или средних. При производстве используются уплотнения из витона.
4. Горизонтальная. Подбор материала ведется в соответствии со спецификой производственного процесса. Характерная особенность этого типа заключается в способности нормально работать при температуре до 400 градусов Цельсия. Изготовление предусматривает интеграцию в оборудование приборов для измерения показателей и откачки, смотровыми стеклами и вакуумными вводами.
Проектирование вакуумных камер
Проектирование вакуумных камер
В общей сложности, проектирование прибора состоит из шести базовых этапов, выполнение каждого из которых является обязательным. Процедура проектирования начинается с получения техзадания с описанием требований и условий технологического процесса.
Этап первый. Определение формы кожуха. В зависимости от заданных условий, сразу несколько разновидностей кожухов способны их удовлетворять. Основными критериями выбора являются такие, как удобство использования, простота производства, форма сопряженных конструкций, если планируется использование многокамерных конструкций. Результат выполнения этого этапа – формирование списка конструктивных элементов кожуха с присоединительными фланцами.
Этап второй. Эксперты определяют набор необходимых элементов, исходя из давления контролируемой атмосферы. Подбирается набор подходящих фланцей откачной системы, контрольно-измерительного оборудования или напускных систем, уплотнения, подходящие для соединений.
Этап третий. Подбор элементов для ввода и вывода объектов технологического процесса. Зачастую для этих целей используются фланцевые соединения, оснащенные дополнительными крышками.
Этап четверый. Подбор соединений с устройствами, напрямую связанными с технологическим процессом.
Этап пятый. Конструирование схемы охлаждения. Современная вакуумная сушильная камера может оснащаться наружной или внутренней системой охлаждения. Все зависит от параметров мощности и типа сырья – для этих двух пунктов проводится отдельный расчет.
Этап шестой. Расчет элементов и разработка характеристик компоновки. В зависимости от сделанных выводов, специалисты могут составить задание на разработку конструкторских документов, либо передать техническое задание на корректировку.
Дегазация – достаточно сложный, с технической точки зрения, процесс. Поэтому при проектировании устройств нужно учитывать ряд требований.
1. Чтобы ускорить откачку, рекомендуется придерживаться цилиндрической формы.
2. Герметичность фланцевых соединений должна быть предусмотрена заранее. Аналогичное требование распространяется и на место вывода объекта контроля.
3. Чтобы дополнительно повысить надежность герметизации, возможно использование герметичных замазок.
Клапан напуска воздуха в вакуумную камеру
Для улучшения эффективности и увеличения КПД изготовитель интегрирует в оборудование электромагнитный клапан, регулирующий напуск воздуха в устройство. Интеграция в систему достигается за счет использования стандартного фланца. Второй порт клапана соединен с атмосферой. Его можно дополнить фитингом, позволяющим присоединить газовую магистраль. Таким образом, у пользователя появляется возможность напустить в технологическую камеру азот в случае перегрузки.
Клапан напуска воздуха в вакуумную камеру
В зависимости от конструктивных особенностей оборудования, клапан напуска воздуха бывает двух категорий – нормально открытым и нормально закрытым. Нормально открытый напускает в магистраль воздух, а в случае прекращения питания происходит автоматическая подача воздуха в форвакуумный насос. Монтажное положение значения не имеет.
Как выбрать насос для камеры
Насос для камеры
Перед тем как выбрать вакуумный насос для камеры, необходим проанализировать возможности оборудования и спектр его применения. Выбор в пользу того или иного варианта формируется на основе технических характеристик и категории устройств, к которым он относится.
1. Водокольцевой насос. Работает на основе вращающегося ротора. Благодаря постоянному вращению лопастей ротора система моментально сжимает газ, перемещая его в выходной клапан. После этого происходит выход сжатой среды из корпуса под высоким давлением.
2. Мембранно-поршневой. Один из самых популярных вариантов – достаточно часто его используют в оборудовании для древесины. Поршень сдавливает внутри системы газ, а мембрана, в свою очередь, не дает вакууму проникать наружу. Характеризуется высокой производительностью, универсальностью применения.
3. Пластинчато-роторный. Выпускается в двух модификациях – масляной и безмасляной. Эксплуатируется преимущественно в небольшой закрытой системе, так как не способен откачивать воздух с высокой скоростью.
Для получения стабильно качественного результата рекомендуется использовать насос мембранно-поршневого типа.