Способ обезгаживания материалов в вакууме

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик в 966783(54) СПОСОБ ОББЗГАЖИВАНИЯ МАТЕРИАЛО В ВАКУУМЕтого, что не произв эосо эоотделения, которая,ка и медленно меняет правило, невелиизменением остачно ия.тения - снижен иобеэгаживание м энергетиче х эатра риала в ак ме г, что риала рев и от- статочного клически,ржки притечение а. шают за по сравнео цикла наоста безгаживатем непре. Изобретение относится к вакуумной тех. нике и может быть использовано в машиностроении, металлургии, химической и пищевой промышленности, например, при под. готовке изделий перед испытаниями на гер. метичность, перед сваркой, при сублимации пищевых продуктов,Известен способ обезгаживания матерна. лов, заключающийся в том, что материал помешают в вакуумную камеру и производят ее непрерывную откачку до получения требуемых характеристик материала 1.Недостатком укаэанного способа является большая продолжительность процесса с малой скоростью выделения газов, напри. мер, иэ металлов.Известен также способ обезгаживания м териалов в вакууме, включающий размещение материала в вакуумной камере, его грев и откачку до достижения заданного точного давления 21 .Недостатком укаэанного способа является потребность в больших энергетических: за. тратах на выполнение процесса вследстве ремя обеэгаживания определяетсяительностью средств откачки, аанием материала и скоростью гаУказанная цель достигается темласно способу рбеэгаживания матвакууме, включающему размещенла в вакуумной камере, его нагкачку до достцжения заданного одавления, откачку осуществляютчередуя ее циклы с циклами вьщотключенных средствах откачки,, которых давление в камере повьсчет гаэоотделения в 10 - 04 раэ20нкю с давлением в конце первоготкачки,В отличие от прототипа, где оние материала осуществляется пурывной откачки вакуумной каме966783 ЗОКачественная характеристика указайюго равновесия показана на фиг. 1, где прямая 1 является харакетристикой газоотделения материалов, а прямая 2 - характеристика проюводительности откачных средств. Показатели 3предлагаемому способу обезгаживание выполняется чередованием операций откачки ивыдержки без откачки материала в вакууме,причем в процессе выдержки обезгаживаниепроисходит за счет созданного в вакуумной 3камере разрежения. В результате выполненияобеэгаживания по предлагаемому способу,при неизменной общей продолжительностипроцесса, энергоэатраты снижаются, так какв процессе выдержки затрат энергии на от фкачку не требуется,Способ осуществляют следующим образом.После загрузки изделия в вакуумную ка.меру, последнюю откачивают до достижениядавления, близкого к равновесному, опреде. 15ляемому равновесием процессов удалениягазов иэ камеры и выделения газов из обеэгаживаемого материала, Вследствие того, чтоскорость газоотделения, зависящая от разности парциальных давлений газа в материале и в вакуумной камере, медленно изменя.ется во времени и,мало зависит от величиныразрежения в камере, а производительностьсредств откачки в рабочем диапазоне давле 1 ний практически прямо пропорционально давлению, достигнутое равновесное состояниепроцессов "откачка-газоотделение" характеризуется обычно низкой эффективностью использования средств откачки,4Поэтому после достижения остаточного давления, близкого к равновесному, отключают средства откачки и осуществляют выдержку, во.время которой продолжают обезгаживание материала с медленно меняющейся во време. ни скоростью газоотделения без удаления вьщеляющегося газа ю объема. В зависимое ти от условий обеэгаживания длительность выдержки целесообразно выбрать такой,чтобы за время выдержки давление в камере43 повысилось за счет газоотделения в 1010 раэ по сравнению с давлением в конце первого цикла откачки.Затем операции откачки и выдержки повторяют до достижения заданного остаточного давления, характеризующего степень обезга. жнвания материалаНа фиг, 2 приведена качественная харак. теристика процесса обезгаживания по данно. му способу (кривая 3) способу-прототипу (кривая 4).П р и м е р. Обеэгаживание изделий из материала ССТФИ производят в вакуум. ной камере объемом 11,2 мз (собственное натеканне 5 10"з л.тор/с), оснащенной ме. ханическим насосом ВНГ (быстрота дей ствия 59 л/с, мощность электродвигателя 6,5 кВг, расход воды 2500 л/ч) и паромас. ляным агрегатом ВА-4 ПР (быстрота действия 2500 л/с, мощность нагревателя 2,8 кВт, расход. воды 500 л/ч). Показания манометров и время фиксируются опера. тором. Площадь поверхностей газоотделения изделия около 15 м. Испытано,5 изделий. Исходное газоотделение при 20-25 С каждого юделия составляет 2 Ю,06 ятор/с. Изделия У 1 и У 2 обеэгаживаются при непрерывной откачке: первое - с помощью пароструйного агрегата, второе - с помощью механического насоса. Время обеэгаживания до 0,2 л тор/с (остаточное давление 110 4 тор): первого изделия 35,8 ч; вто РОГО - Около 37 ч.Три последующие изделия обезгаживают по предлагаемому способу: У 3 - при нюком вакууме, Юф 4 - при высоком ва. кууме, Нф 5 - при низком вакууме и нагреве иэделия до 50-60 С. Результаты обработки экспериментальных данных для изделий йф 3, 4, 5 по определению затрат охлаждающей воды и электроэнергии при , обезгаживании ювестным и предлагаемым способом, а также экономии затрат приведены в таблице.При обработке данных учтены затраты энергии и воды на разогрев и охлаждение пароструйного насоса в течение 1 ч накаждыи процесс.оПродолжение таблицы 966783 Изделие, У 5 16,6 Электроэнергия, кВтзатраты по ПС 9 61,1 затраты по И 240,0 1 1 1,5 40,4 2,20,5 эко 35,6 68,2 91,7 6,расход воды мз атраты по ПС атраты по ИС 7,14,6,26 92,0 21,2 О,4,5 7,2 138 экономия Доля экон воды, % 34,8 иретення материалов в ващение материала принят1, ЧереМ., "Сов ртиэе безгахинке.-302,расчет79,2, Пвакуумыс. 37,Доля экономии электроэнергия, % Из таблицы видно, что предлагаемый способ обеспечивает значительное снижение энергозатрат при обезгаживании материалоэ ,в вакууме по сравнению со способом-прото батином формула изобСпособ обезгаживаниякууме, включающий раэмв вакуумной камере, его,до достижения заданногония, о т л и ч а ю щчто, с целью снцжения, эноткачку осуществляют нагрев и. откачку остаточного давле ийся тем, ергетических затрат пиклически, чередуя ее циклы с циклами выдержки приченных средствах откачки,.в течениеи рых давление в камере повышают эагаэоотделения в 10 - 10 ф раз по сравнс давлением в конце первого циклакачки,отклю- котосчет енив от. Источники информации,ые во внимание при эксппнин Н. Основы очистки, ои откачки в вакуумной тетское радио", 1967, с, 301ипко А. Конструирование их систем, М"Энергия", 19966783 Составитель А. ЗахаТехрсд М,Рейвес рректор Е, Рошко Редактор А ич каз 7889/7 ушская наб., д. 4Проектная, 4 атент", г, Ужг 1 Тираж 761 ПодписиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открьпий113035, Москва, Ж - 35, Москва, Ж - 35, Ра