Bo'shliq pech qobig'ining funksiyasi va tanlanishi

Sep 11, 2025

Vakuum pech korpusi oddiy idishdan ancha murakkabroq narsa bo'lib, u pechning ishlash xavfsizligi, mustahkamligi va umrining uzunligini belgilovchi asosiy tarkibiy qismdir. U germetik to'siq sifatida ishlaydi va asosiy vazifasi yuqori haroratdagi ish kamerasini tashqi atmosferadan mutlaqo ajratish orqali poyonlash, termik ishlash, spaylash va suyuqlanish kabi turli murakkab issiqlik jarayonlari uchun zarur bo'lgan vakuum muhitini yaratish va saqlashdir. Bu mustahkam o'rab oluvchi korpusi bo'lmasa, atmosfera namunasining aralashishi tufayli aynan shu jarayonlar buziladi, natijada materiallar oksidlanadi, zaiflashadi yoki butunlay ishdan chiqadi mahsulotlar . Korpus dizayni murakkab muhandislik echimiga ega bo'lib, katta mexanik yuklarni, keskin issiqlik gradientlarini hamda qattiq xavfsizlik talablarini muvozanatlantiradi va barcha boshqa pech komponentlari deyarli shu asosiy tuzilmaga o'rnatiladi.

Asosiy funksiyalar va muhim dizayn jihatlari

Bo'shliq pechining tashqi qobig'ining funksiyalari ko'p jihatdan o'z ifodasini topadi. Eng aniq roli — sezilarli bosim farqini chidaydigan, muhandislik yordamida yaratilgan bosim idishi sifatida xizmat qilish. Ish jarayonida ichki bosim 10-6 mbar yoki undan ham past bo'lishi mumkin, natijada uning har bir kvadrat dyumiga taxminan 1 bar (14,7 psi) atmosfera bosimi ta'sir qiladi. Aksincha, gaz bilan tez to'ldirish paytida yoki sovutish suvi sizib chiqqanda, u ichki ijobiy bosimni ham bartaraf etishi kerak. Bu kuchlarni boshqarish uchun qobiq doim ASME Boiler and Pressure Vessel Code kabi xalqaro standartlarga mos ravishda bosim idishi sifatida loyihalanadi.

Ikkinchidan, korpus muhim Termal Boshqaruv vazifasini bajaradi. Ichki pech komponentlari hamda ish yuklamasi o'zida juda yuqori haroratlarda, ko'pincha 1300°C dan yuqorida ishlaydi. Korpusning o'zining tuzilish doimiy ligini saqlash va xodimlar hamda atrof-muhitdagi jihozlarning xavfsizligini ta'minlash maqsadida korpus universal ravishda ikki devorli tuzilishga ega bo'ladi. Ichki va tashqi devorlar orasidagi bo'shliq sovutish suvi bilan to'ldirilgan bo'lib, u ichki devordan o'tuvchi nurlanish issiqlikni samarali ravishda chiqarib tashlaydi. Bu tashqi korpus xavfli haroratlarga erishishiga to'sqinlik qiladi hamda vaqt o'tishi bilan egilish yoki charchash tufayli vujudga keladigan issiqlik kuchlanishini kamaytiradi.

Nihoyat, g'ildirak butun pech tizimining Strukturaviy Asos vazifasini bajaradi. U issiq zona izolyatsiyasi va isitish elementlarining og'irligini, yukni va uning tashuvchi tizimini, vakuumli so'rish quvurlarini, ko'rish oynalarini, elektr uzatish joylarini hamda termoparalarning kirish qismlarini qo'llab-quvvatlaydi. U o'z og'irligi ostida va ushbu o'rnatilgan yuklar ta'sirida deformatsiyalanishga qarshilik ko'rsatish uchun etarlicha qattiqlikka va mustahkamlikka ega bo'lishi kerak, bu esa ichki komponentlarning aniq tekisliligini saqlashni va eshik germetikligini to'liq ta'minlashni kafolatlaydi.

Strukturaviy Konfiguratsiya: Ikki devorli Suv bilan sovutiladigan Idish

Odatiy ikki devorli (yoki ko'ylakli) tuzilish sababli sanoat standarti hisoblanadi. Ichki devor yuqori haroratli muhitga va vakuumga qarshilik ko'rsatadigan birinchi himoya chizig'idir. U issiqlik massasini va og'irlikni minimal darajada saqlash maqsadida imkon qadar ingichka, lekin atmosfera bosimidan o'zgarmasligi uchun etarlicha qalin bo'lishi lozim. Tashqi devor asosiy konstruktiv mustahkamlikni ta'minlaydi va sovutish suvini o'z ichiga oladi. Ularning orasidagi fazo bo'shliqni saqlab turuvchi, samarali issiqlik uzatish uchun suyuqlikning to'qnashuvli oqishini rag'batlantiruvchi va umumiy tuzilmaga qattiqroqlik qo'shuvchi deflektorlar yoki kavshaklar bilan to'ldirilgan.

Teshiklar, eshiklar, ko'rish oynalari va o'tish joylari uchun shelldagi ochiq joylar potentsial zaif nuqtalardir. Ular yirik flanflar va qalin qopqoq plastinkalar bilan ehtimoli to'liq mustahkamlanadi. Eshik zichlagichi, odatda katta diametrli elastomer O-halqa (masalan, Viton) yoki yuqori haroratli sohalarda ishlatiladigan metall zichlagich bo'lib, uning ahamiyati katta. Flanf dizayni zarur bo'lgan simobni ushlab turish uchun zichlagichga tekis bosim ta'minlashi kerak. Shell geometriyasi — silindrsimon yoki to'rtburchak shaklida bo'lishi ham muhim qaror hisoblanadi. Silindrsimon shelllar bosimga chidamliroq bo'lib, ular deformatsiyaga qarshilik ko'rsatishda kamroq material bilan samaraliroq ishlaydi va katta pechlarda afzal ko'riladi. To'rtburchak shaklidagi shelllar esa ko'pincha kichik pechlar uchun yoki korxona ichida fazoni optimallashtirish muhim bo'lganda tanlanadi, lekin ular shishishini oldini olish uchun panjaralar va qalin plastinkalar bilan kuchaytirilishi kerak.

Materialni tanlash: Oddiy po'lat yoki rustbardosh po'lat

Qurilish materiallari tanlovi iqtisodiy va texnik jihatdan muhim qaror hisoblanadi, asosan ikkita umumiy konfiguratsiyaga tushib ketadi:

To'liq uglerodli po'lat qurilishi: Bu eng arzon echim. Uglerodli po'lat (masalan, ASTM A36 yoki A516) juda yaxshi mexanik chidamlilikka ega va uni tezda ishlab chiqarish mumkin. Vaqumli pechlarning aksariyat qo'llanmalari uchun, agar asosiy jarayon quruq bo'lsa (masalan, qattiqlash, qaynatish, vodorodsiz atmosferalarda qovurish) va ichki muhit toza bo'lsa, uglerodli po'lat juda mos keladi. Uning asosiy zaifligi - bu korroziyadir. Atmosferadan tushadigan namlik, ishlov berish jarayonida qoldiq gazlar yoki mayda sovutish suvlari oqishi ichki yuzada zang hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin. Bu zang virtual oqish sifatida ishlashi mumkin, bu pompalash paytida suv bug'ini vakum kamerasiga sekin-asta chiqaradi, asosiy bosimga erishish uchun kerak bo'lgan vaqtni sezilarli darajada oshiradi va jarayonni ifloslantirishi mumkin.

Biriktirilgan yoki qoplangan tuzilishli nerjalyotli po'lat: ushbu konfiguratsiyada korpusning ichki devori odatda 304 yoki 316L turdagi nerjalyotli po'latdan tayyorlanadi, tashqi poydevor esa karbonatli po'latdan iborat bo'ladi. Nerjalyotli po'lat qoplama ingichka varaq sifatida karbonatli po'lat asosga payvandlangan bo'lishi yoki yanada ilg'or dizaynlarda portlash orqali biriktirilgan qavshonli plastinkalar ishlatilishi mumkin. Nerjalyotli po'latning asosiy afzalligi uning yuqori darajadagi korroziyaga chidamliligidir. Bu faol brazer to'ldiruvchi metallari uchuvchan ftoridlarni ajratayotgan yoki qoldiq bog'lovchi moddalar gazni ajratayotgan sintez pechlaridagi jarayonlar kabi jadal muhitlarni o'z ichiga olgan jarayonlar uchun majburiy tanlovdir. Shuningdek, bu virtual quyoshlarning rostlashi bilan bog'liq muammoni butunlay bartaraf etadi va tezroq so'rish vaqtini ta'minlaydi hamda toza ishlab chiqarish muhitini saqlaydi, bu esa juda yuqori vakuum yaratish yoki titan yoki tsirkoniy kabi yuqori reaktiv materiallarni qayta ishlash uchun zarur.

Tanlov jarayonini ta'sir qiluvchi omillar

To'liq karbonatli po'lat yoki changsiz po'lat bilan qoplangan idish tanlovi ixtiyoriy emas; bu bir qator omillarning e'tiborli tahliliga asoslanadi:

Jarayon talablari: Termik jarayonning xususiyati eng muhim omildir. Yuqori tozalikdagi jarayonlar, reaktiv metallarni o'z ichiga oladigan jarayonlar yoki suv hajmi ifloslantiruvchi bo'lgan barcha dasturlar changsiz po'lat qoplamaga qaratilgan bo'ladi.

Korrozion chidamlilik ehtiyoji: Agar pech ishlamayotgan davrlarda namlikka ta'sir etiladigan bo'lsa yoki jarayon kimyoviy moddalari korroziyaviy qo'shimcha mahsulotlarni hosil qiladigan bo'lsa, uzun muddatli ishonchlilikni ta'minlash va zangdan tozalash hamda tozalash uchun qimmatbaho to'xtashlarni oldini olish maqsadida changsiz po'latga sarmoya kiritish oqlanadi.

Vakuum darajasi va bosim pasaytirish vaqti: Juda past baza bosimi (yuqori vakuum, 10-6 mbar va undan past) talab qilinadigan dasturlar uchun changsiz po'lat bilan qoplangan idish deyarli doim gaz chiqishni minimal darajada saqlash va maqbul muddatda talab qilinadigan vakuumga erishish uchun zarur bo'ladi.

Egallikdagi umumiy xarajatlar (TCO): Karbon po'lat korpusning dastlabki kapital xarajatlari past bo'lsa-da, umumiy xarajatlarni hisobga olish kerak. Stainless po'lat bilan qoplangan korpus boshlang'ich xarajatlari yuqori bo'lishi mumkin, lekin u ifloslanish tufayli kamroq texnik nosozliklarga uchrash, texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirish va umumiy ishlash samaradoriligini oshirish orqali foydalanish muddati davomida tejangulik yaratishi mumkin.

Xulosa qilib aytganda, vakuum pech korpusi butun issiqni ishlash tizimining muvaffaqiyatiga asos bo'lgan puxta sozlangan komponentdir. Ikki devorli, suv bilan sovutiladigan bosim idishi sifatida loyihalangan korpus bosimni ushlab turish va issiqlikni boshqarishning asosiy qiyinchiliklarini hal etadi. Oddiy po'lat yoki nerjuyadigan po'latdan foydalanish orasidagi tanlov dastlabki sarmoya kiritish hamda uzoq muddatli ishlash samaradorligi o'rtasidagi strategik muvozanat bo'lib, mutlaqo ilova talablari, zarur vakuum sifati hamda operatsion tozalik va ishonchlilik ehtiyoji bilan belgilanadi. Vakuum pech korpusi oddiy idishdan ancha ko'proqdir; bu pechning ishlash integrali, xavfsizligi va umrining uzunligini belgilaydigan asosiy komponentdir. Germetik to'siq sifatida korpusning asosiy vazifasi yuqori haroratdagi ish kamerasini tashqi atmosferadan to'liq ajratib, shunday qilib brazirovka, termik ishlash, sintezlash va eritish kabi juda ko'p murakkab issiqlik jarayonlari uchun zarur bo'lgan me'yorida vakuum muhitini yaratish va saqlashdir. Bu mustahkam idishsiz atmosfera ifloslanishi tufayli mahsulotlar oksidlanadi, zaiflashadi yoki buziladi. Korpus dizayni katta mexanik yuklar, jiddiy issiqlik gradiyentlari hamda qattiq xavfsizlik talablari o'rtasida nozik muhandislik muvozanatini anglatadi va deyarli barcha boshqa pech komponentlari o'rnatiladigan asosiy konstruktiv ramka vazifasini bajaradi.