Вакуумные печи. Их характеристики и особенности

On Мар 5, 2018 0

Вакуумные печи предназначены для обработки материалов под воздействием вакуумной среды. С их помощью выполняют технологические процессы, в которых требуется создание высокого температурного режима.

Вакуумные печи и их разновидности

Оборудование используют в различных отраслях промышленности и исследовательской деятельности. Соответственно, оно отличается модификацией.

Классификация вакуумных печей:

Промышленные – агрегаты применяют для обработки сырья под воздействием вакуума и высокой температуры на различных производственных предприятиях.
Лабораторные – эти установки предназначены для проведения анализов, опытов и научных исследований.

Первые характеризуются высокой производительностью и большими габаритами. Их устанавливают на фундаментальные основания. Лабораторные системы менее габаритные. Их устанавливают на любые основания. Также эти агрегаты используют в медицинской практике. Они предназначены для проведения анализов пациентов.

Установки работают от сгорания различных видов топлива или подачи электричества.

Последний тип вакуум печей классифицируют на такие виды:

Дуговые. Их конструкции оснащены электрическими дугами. Они вырабатывают энергию и превращают ее в тепло. Оно передается к обрабатываемому материалу.
Электронно-лучевые. В их рабочем пространстве тепловая энергия передается сырью посредством движения горячих воздушных масс.
Индукционные. В этих установках тепло вырабатывает индуктор. Оно поступает к поверхности обрабатываемого материала посредством циркуляции теплых воздушных масс.
Печи сопротивления. Эти системы бывают прямого и косвенного действия. Их конструкции оборудованы проводником тока. С его помощью электрическая энергия преобразуется в тепло и передается сырью.

В зависимости от мощности и модификации оборудование имеет несколько режимов работы: радиационный и конвективный. В рабочем пространстве первого типа установок происходит процесс радиации. В результате этого на обрабатываемый материал воздействуют радиационные лучи. В рабочем пространстве второго типа установок передача тепла происходит посредством конвекции. Прогретые воздушные массы циркулируют равномерно.

Вакуумные печи для термообработки

Комплектация и принцип действия техники зависит от ее модели. Несмотря на это, существует государственные стандарты производства вакуумной термической печи. Их должны соблюдать все отечественные производители.

Конструкция вакуумных печей для термической обработки:

Корпус. Он выполнен из высокопрочного материала. Его крепят к металлической раме. В нем монтирован футеровочный слой. Он представляет собой изоляцию рабочего пространства. Его изготавливают из огнестойких материалов: керамики, шамотного кирпича или листовых изоляционных средств.
Теплогенератор. Этот элемент установлен либо в рабочем пространстве системы, либо на ее стенках. Он отвечает за создание и поддержание необходимого температурного режима для обработки материала. В его комплект входят отводы тепла. Они соединены специализированной арматурой.
Поводы электрической энергии или отсеки для сгорания топлива.
Нагревательные элементы. Они могут быть представлены проводниками, электродами, трубопроводами и прочими устройствами. Их расположение в рабочем пространстве зависит от модификации оборудования.
Вентиляторы. Они отвечают за равномерное распределение прогретых воздушных масс. Их монтируют в рабочей камере в определенных отеках.

В некоторых модификациях вентиляторы установлены не только внутри установки, но и рядом с воздухоотводами. В этом случае они отвечают за охлаждение корпуса при излишнем перегреве во время работы.

Существуют определенные характеристики, по которым выбирают термические вакуумные печи:

Теплотехнические. Они показывают, каким образом происходит нагревание воздуха в вакуумном пространстве.
Механические. Они указывают на конструкционные особенности каждой модели.
Термотехнологические. Это физические и химические реакции, которые происходят в камере обработки при функционировании установок.

Для каждой операции требуется создание определенного температурного режима. Например, для закалки температура рабочего пространства оборудования не должна быть менее +300 С°. Для нормализации этот показатель немного меньше, для литья – больше.

Вакуумная печь для отжига

Это специализированное оборудование, в котором проводят обработку сырья при предельно допустимых температурных показателях. Этот процесс называется отжигом. После нагревания сырья осуществляется его охлаждение. Оно может быть естественным или принудительным. Также в этих установках можно проводить закалку.

Разновидности печей для термообработки (обжига):

Камерные. Их корпус квадратный или прямоугольной формы. Его изготавливают из прочного листового металла. Внутреннее пространство футеруют огнестойкими и жаропрочными материалами.
Шахтные. Эти установки визуально напоминают шахту. Они имеют форму прямоугольника. Корпус изготовлен из металла. Футеровка выполнена шамотным кирпичом или другими изоляционными средствами.
Колпаковые. Эти печи представляют собой непростую конструкцию. Они состоят из стола, на котором размещают детали для обработки. Над ним расположен колпак. В нем монтированы нагревательные элементы. Он подвижный. Этот колпак опускается во время работы оборудования. Его можно передвигать, обеспечивая тем самым обработку большего количества материала.
Туннельные. Они представляют собой один из видов камерных установок. В них обработка сырья осуществляется непрерывно. В их корпусе установлены специальные роликовые полоски или крепления для передвижения вагонеток. Сырье подают в рабочее пространство. С помощью механизмов оно передвигается. В каждом отсеке пространства на него воздействует определенный температурный режим.
Барабанные. Это вращающиеся установки. В их рабочем пространстве прогретые воздушные массы распространяются равномерно. Это позволяет более качественно воздействовать высокой температурой на обрабатываемые детали.

Эти установки функционируют в различных температурных режимах. Благодаря этому удается использовать их не только для отжига, но и для других процессов термообработки.