Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Сверхвысоковакуумное разъемное с единение с расплавляемым металло уплотнителем и разрушением на герметизнруемых поверхностях образовавшейся оксидиой пленки поназано на рис. 5.35. При герметизации такого соединения под действием сил гидро. статического давления расплавленный металл-уплотнитель ! перетекает из кольцевой ванны 2 в кольцевой объем уплотиительного диска 4.
В результате металл.уплотиитель 1 заполяяет сза. бодный внутренний объем уплотнительвого диска 4 и на поверхности металла-уплотнителя, расположенного во внешнем сосуде, оксндная пленка 3 разрывается. При этом неокислеяный металл-уплотнитель в кольцевой ванне 2 контактирует с яеокисленэым мегаллом-уплатнителем в кольцевом объеме уплотнительного диска, чта позволяет многократно воспроизводить надежную герметизацию.
Эту схему уплотнения можно эффективно испольэовать в конструкциях фланцевых соединений и клапанов. В сверхвысоковакуумвых разъемных соединениях в качестве уплотнителя используют также легкоплавкие неокнсляемые материалы, например стекло. Соединения этого типа имеют простую конструкцию н не требуют дополнительных злементов для предотвращения разрушения оксндиой пленки, так как окнслительные процессы не влияют в этом случае на герметичность соединения. Эксплуатация флавцевых и клапакных соединений с расплаеляемым уп- лотнителем показала нх высокую надежность.
Суммарное натеканне через рассмотренное герметичное соединение после длительной работы (!ООО циклов) составляет 5 РО '4 Па мз/с. Малые усилия, необходимые для герметизации, каэзаляюглрименять маломощные при- 6.1. Классификация камер Вакуумные камеры предназначены для создания определенных кчистыхь условий исследования, проведения процессов в вакууме или контролируемой среде либо для изоляции технологических процессов (операций) от окружающей среды.
Вакуумные камеры представляют собой часть вакуумной системы, к которым предъявляют следующие основные требования; обеспечение необходимых для проведения технологического процесса остаточного н парцнального давлений (ра н р;); получение необходимых вакуумных условий в заданное время Г. Для выполнения этих требований при проектировании вакуумной системы определяют поток 9 аткачиваемого газа во времени, па которому рассчитывают быстроту откачки 3 системы н выбирают ка. сасы, обеспечивающие необходимые значения 54, рк, р! н !.
Лля определения значений 47 в общем виде необходимо знать объем Уэ „, площадь Рк поверхности, находящейся в вэ кууме, материал и температуру камеры н ряд других параметров, характерных для каждой конкретной установки и влияющих на значение О. В зависимости от требований вакуумные камеры подразделяют на н»зко-, высоко- и сверхвысоковакуум"ые Кроме того, к ннм могут быть предъявлены требования по «чистоте» ВакУУма, т.,е.
допустимо илн нет наличие углеродсодержащих компонентов в остаточном газе. Лля получения чистого и сверхвысокого вакуума камеры прогревают, что накладывает дополнительные требования к нх каиструктивкым элементам. воды, существенно уменьшить металлоемкость конструкции. Уплатинтельные элементы могут иметь любую геометрическую форму (круглую, прямоугольную, эллинскую н др.) и допускают обезгажнваюший прогрев в закрытом положении до температуры 673 ... 723 К. Обычно различают два типа камер: непрогреваемые и прогреваемые.
Вакуумные камеры, как правило, изготовляют нэ метьллов, хотя в лабораторной практике для этих целей часто применяют стекло. К основным конструнтивным элементам вакуумных камер следует отнести обечзйки, днища, крышки, па. трубки, флаицы. На рнс. 6.! показана прогреваемая вакуумная камера для получения сверхвысокого вакуума. Ркс. Э.1. Сьерхкысакякакуумякя камере: ! — днище; у — оаечайка; 3 — крышка,' 4, 4 — пктруао»; б — флвкви; 7 — ькукркккяй полый сосуд; Э вЂ” яагрекаткль Влдуумггып Твблн ца 61 8.2. Обечайки Талщивх ° Дихмегр хихнндрх- чесхой обечхйх» стенки водяной рубашки эллиптического днища конического днища стенка сбечайкв 3,0; 5,0; 5,0 3,5; 5,0; 6,0 4,0; 6,0; 6,0 4,5; 6,0 6,0 4,5; 8,0; 6,0 5,0; 8,0;— 5,0; 8,0;— 6,0; !0,0;— 7,0; 10,0;— 8,0; 12,0;— 8,0; 12,0;— 10,0; 14,0;— 2,5 3,0 3,0 3,5 4,0 5,'о 5,0 В,О В,О 8,0 8,0 !0,0 2,5; 5,0; 5,0 3,5; 5,0; 6,0 4,0; 6,0; 6,0 4,5; 6,0; 6,0 4,5; 8,0; 6,0 5,0; 8,0;— 5,0; 8,0; — .
В,О; 10,0;— 7,0; 10,0;— 8,0; !2,0;— 8,0; 12,0;— !0,0; 14,0;— 400 500 600 700 800 900 1000 ! 200 1400 ! 600 1800 2000 1,5 2,0 2,0 2,5 2,5 Основные схемы укрепления прямоугольных стенок ребрами показаны на рнс. 6.3, тниавые конструкции коробчатых камер одинаковых размеров — на рнс. 6.4. При конструировании коробчатых камер руковадствукпся следующим: размеры отдельных плоских прямо- робчатой формы, твк как в них удается более рационально разместить виутрнкамерные технологические устройства. Водяное охлаждение коробчатых камер выполняют, как правило, в виде трубчатых змеевиков.
Коробчатые обечайки изготовляют либо полностью сварными, либо гиутымн нз листовога проката. Радиус гиоа выбирают из соотношения Й > 5э (где э — толщина обечайки). Для уменьшения толщины стенок камеры нх укрепляют ребрами жесткости, которые в вакуумной аппара. туре располагают снаружи камеры. Ра*. адп тхповые хо~струхцип «аиачесхнх чбечаею а — бех отбортовхх краев; б — э отбор. товной краев; х — с флхнахыэ Риэ. а.4. твпаэые конструкции коробчатых хамер: э — е 4ншидамв; б — с првхарэммя двэ- щамв р а.э.
' Схемы укрепления ребраыв ахасхнх прхычугчльэых стенах Обычно вакуумные камеры воспринимают внешнюю распределенную нагрузку, как правило, не более 10т Па, т. е. атмосферное давление. Исходя из згата, стенки вакуумных камер можно делать сравнительна тонкимн. Однако для вакуумных камер с металлическими уплатнителями не допускаются деформации мест соединения во избежание появления течей. При конструировании камер предпочтение отдают асесимметричным конструкциям, поверхности которых образованы телами вращения. Это относится и к прнсоединнтельным патрубкам, н к разборным фланцевым соединениям. Иэ требований назначения установки, а также конструктивных соображений камеры по форме могут быть цилиадриче кими, коническими, коробчатыми, сферическими илн эллиптическими.
1(илнндрнческне обечайкн наиболее широко распространены, отличаются простотой изготовления, рациональным расходам материала н рекомендуются к применению при отсутствии особых требований к форме камер. Прн конструировании цилиндрических обечаек, независимо от материала и технологии нзготовленвя, внутренний базовый диаметр Р» следует выбирать иэ ряда (ГОСТ 9617 — 76), мм; для сварных обечаек нэ стали — 400; 500; 600,' 700,' 800; 900; 1000; !400; 1600; 1800; 2000; для сварных и паяаых обечаек нз цветных металлов и сплавов— !00; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 550; 600: 650;Р700; 750; 800, 850; 900; 950; 1000; 1100; 1200; 13001 1400; 1500; !600: !800; 2000.
Развернутую длину цилиндрической обечаики определяют по среднему диаметру Р ср — — О 5 (Рн+ Рз), где Ри н Рэ — каружный и внутренний диаметры обечайки соответственно. В зависимости от назначения цилнн. дричсские камеры могут быть вертикального или горизонтального исполнения. Предпочтение следует отдавать вертикальному исполнению; в этом случае исключаютсч дополнительные напряженик нагиба от силы тяжести, характерные для горизонтальных камер.
На практике толщину элементов вамуумных камер определяют не только расчетами на прочность, но таклсе из технологических соображений, конструктивных Решений и т. д. Конические обечайки применяют, как правило, как переходную часть цилиндрических накуумных трубопро. волов с различными днаметрамн. По, технологии иаготовлеаия конические ', обечайкн аналогичны цилиндрическим.,' На рис. 6 2 показаны основные кон.," струмцин конических обечаек.
Сферические обечайкн наиболее рациональны с точки зрения устойчива. стн н минимального расхода ма:~- риала, однако трудоемкость изготовления ограничннает их широкое прн. менение. Технология изготовления сфе. рнческих обечаек состоит преимущешвенно из штамповки и выдавливания полушарэй с последующей нх стык вой сваркой или, при наличии атбо товмн, с аплавленнем кромок.
Сфер ческне вакуумные камеры обычно в' полняют диаметром не более 300 ... 500 мм. , В табл. 6.1 даны рекомендуеыые (8, 16) толщины стенок обечаек и крышек для установок, работающнх без повышенного давления, а также толщины выпуклых крьппем, отличаю. и!ихся повышенной надежностью. Коробчатые обечайкн в вакуумном аппаратостроенви значительно меньше распространены по сравнению с ци. линдрнческими, кэк относительно ме. тзллаемкне н более сложные в изготовлении. Однако в ряде случаев необходимо конструировать камеры о. Три значения для абечайми и днища соответственно из стали, алюминия и меди.
П р и меча н н я: 1. Размеры в мм. 2. Днища нз меди МЗ и МЗС по МН 3035 — В(. 3. Днища из алюминиевых сплавов АД!, АМЗ и АМцС по МН 3034 — ВП ВДКУНЫГГЫД )ЧДЫЗРЫ 141 Таблива 62 Нлляеьеввд 6.3, Днища 6.4, Крышки угольных участков выбирают как можно меньшнмя; плоские стенки больших размеров укрепляют ребрами жесткости; сварка должна быть сты. ковой, причем шов должен находиться вне зоны плавного перехода по радиусу. Составными конструктквиыми элементами вакуумных камер, связанными с обечайкой, являются днища, Дкнщем называют деталь (конструк.
тинный элемент) камеры, которая ограничивает корпус скиэу, сверху или сбоку и неразъемна с обечайкой, Форма днища определяется формой сопрягаемой с ним обечайки, технологическими требованиями, предъявляемыми к камере, н может быть эллиптической, полушаровой, сферической, коничесной, плоской (круглой или прямоугольной). Для циликдрических обечаек наиболее широко распространены эллиптические днища, штампованкые из листового проката, так как онн наиболее рациональны с точки зрения восприятия давлений. рекомендуемые соотношекня размеров эллиптических дннщ (рис. 6.5): Ьд = 0,2Юв, но не Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
