Вакуумная камера – герметическая конструкция, обеспечивающая откачку воздуха с последующим формирование разряженной среды. В зависимости от технических особенностей может достигаться необходимый уровень и глубина воздействия на материал. Основа функционирования таких камер – откачные насосы, именно они помогают создать необходимый показатель вакуума для проведения изолированных технологических процессов.
Содержание:
- Вакуумная сушильная камера
- Вакуумная сушильная камера для древесины
- Изготовление вакуумных камер
- Проектирование вакуумных камер
- Принцип работы вакуумной камеры
- Вакуумная камера для дегазации
Вакуумная сушильная камера
Вакуумная сушильная камера
На сегодня выпускают всего 2 типа вакуумных сушильных камер – для древесины и для пищевых продуктов. Так как применение для пиломатериалов достаточно дорогостоящее, просушивают таким способом исключительно ценные породы древесины, а именно:
- Дуб;
- Тик;
- Палисандр;
- Венге;
- Ангеру и подобные.
Реже, но могут в таких камерах обрабатывать древесину других лиственных и хвойных пород.
У этого оборудования достаточно много конструктивных элементов, среди них:
- Собственно камера;
- Резиновая мембрана;
- Рамка;
- Резиновый уплотнитель;
- Нагревательные элементы в виде пластин;
- Резиновые патрубки;
- Водяная помпа;
- Электрический нагреватель;
- Термоизоляция;
- Вакуумный насос. Собственно он, подключен к ее внутреннему объему.
Вакуумная камера литья еще один тип схожего оборудования, который используется для термической обработки изделий. У таких устройств имеется герметическая емкость, в которой возможно осуществлять литье. А также она применяется для закалки, цементации, отжига, вакуумной пайки. У данного оборудования достаточно толстые стенки, ведь камера должна выдерживать высокие температуры и глубокий вакуум. Среди преимуществ применения:
- Возможность получения тонкостенных отливок;
- Чистая поверхность изделия;
- Точность литья;
- Нет потребности в дополнительной механической обработке;
- Повышается производительность процесса.
Вакуумная сушильная камера для древесины
Сушка древесины – обязательный процесс на любом предприятии деревообрабатывающей сферы. Применение вакуумных сушильных камер позволяет одинаково эффективно и быстро обрабатывать разные породы древесины. В такие камеры могут помещаться заготовки любой плотности и толщины.
Вакуумная сушильная камера для древесины
Принцип работы их достаточно простой – они обеспечивают не испарение влаги с поверхности материала, а вскипание капель влаги внутри заготовок по всему объему. Произведенный таким образом пар выводиться наружу. Этот способ помогает высушить древесину и пиломатериалы не только снаружи, но и внутри.
Конструкция камер должна соответствовать высоким требованиям, ведь внутри ее формируется отрицательное давление, собственно, это и способствует понижения температуры нагрева воды. В результате этого влага из клеток древесины буквально выкипает и превращается в пар. А так как давление создается в каждой клетке материала, древесина просушивается равномерно. Очень важно, что процесс не требует больших затрат тепловой энергии, ведь влага трансформируется в пар одновременно по всему объему.
Еще один процесс, который проводится с помощью вакуумного оборудования, и он необходим для стабилизации древесины. Суть его в пропитке материала специальным стабилизирующим составом, который вытесняет из капилляров воздух, влагу и заполняет собой пустоты.
После обработки материал получает следующие свойства:
- Упрочнение и уплотнение;
- Невосприимчивость к агрессивному воздействию прямого солнечного излучения, колебаний температуры, повышению влажности;
- Стойкость к не длительному воздействию открытого огня;
- Устойчивость к патогенному воздействию микроорганизмов, химикатов;
- Эстетическую привлекательность;
- Податливость обработке.
Стабилизация древесины проводится в 2 этапа. На первом материал пропитывают, а на втором проводят термическую обработку. Собственно пропитка проводится естественно, то есть заготовку полностью погружают в раствор. Иногда для ускорения процесса это осуществляется в вакуумной камере. Что касается термообработки, то она проводится в жидкости, которая доводится до кипения или же в специально предназначенной для этого сушильной камере.
Изготовление вакуумных камер
Изготовление вакуумных камер
Производство вакуумных камер процесс сложный, ведь важно просчитать все нюансы работы оборудования и сделать его безопасным для пользователей и материалов. Каждая модель состоят из следующих конструктивных элементов:
- Днище;
- Обечайка;
- Крышка;
- Патрубки, фланцы.
Изготовлению каждого компонента уделяется особое внимание. Так, к примеру, днище один из самых объемных элементов, оно ограничивает корпус аппарата снизу, сверху, по бокам. Он неразъемный содержит обейчатку. Собственно форма зависит от обейчатки, а также от технологических требований, которые предъявляются к камере. Днище может иметь форму:
- Эллипса;
- Полушара;
- Сферы;
- Конуса;
- Иногда делают его плоским – в его основе круг или прямоугольник.
Цилиндрические обейчатки имеют элиптическое дно, и изготовлены они из листового проката, ведь у них лучше восприимчивость к давлению. Конические днище создают для камер вертикального типа, но только тогда, когда по технологии использование эллиптического днища невозможно.
Коническое днище самое редкостное, угол конуса колеблется от 60 до 150 градусов.
Если создается плоское днище, то для него нужно в разы больше металла, чем для выпуклых вариантов. Плюс требуется использовать специальное оборудование. В результате камеры получаются достаточно короткими. А для уменьшения толщины плоских днищ для них предусматривают ребра жесткости. Их размещают радиально по 6 штук.
Крышка является разъемным компонентом камеры, именно она отвечает за герметизацию камеры после помещения внутрь материалов. Форма клапана определяется конструкцией и особенностями оборудования. Крышка уплотняется с обейчаткой стандартными резиновыми уплотнителями, для создания требуемого давления в вакуумной камере. Если открывание камеры происходит редко, то самый надежный вариант герметизации – соединение сварным уплотнителем, при открывании его просто срезают.
Патрубки и фланцы помогают связывать внутренний объем камеры и разного рода затворы, ловушки насосы, которые находятся за ее пределами. Фланец – стандартный элемент, конструкционные характеристики которого определяются исходя из требований системы. Патрубок – цилиндрическая или коническая деталь, соединяющая фланец с вакуумной камерой. Для нормальной работы любой вакуумной камеры, в том числе лабораторной предусматривают не меньше 3-4 фланцев для подсоединения дополнительных устройств.
Проектирование вакуумных камер
Проектирование вакуумных камер
Проектирование вакуумных камер обязательное условие для создания агрегата, который будет выполнять все возложенные на него функции. Этапы проектирования:
- Подбор формы обейчатки, при этом первым делом обращается внимание на простые и распространенные формы;
- Подбор и расчет необходимых компонентов. Тут все зависит о рабочего давления и контролируемой атмосферы, то есть фланцев откачных систем, контрольно-измерительной аппаратуры, видов уплотнителей;
- Выбор элементов, используемых для ввода в вакуумную камеру материалов и их последующего вывода. Тут может потребоваться наличие дополнительных фланцевых соединений;
- Компоновка с устройствами, участвующими в технологическом процессе;
- Конструирование системы охлаждения камеры;
- На последнем этапе происходит анализ компоновки, расчет элементов вакуумной камеры. Именно на этом этапе специалисту уже знают, как выбрать вакуумный насос для камеры.
Принцип работы вакуумной камеры
Принцип работы вакуумной камеры
Принцип работы такого оборудования в том, чтобы сжать помещенное внутрь сыре под давлением 10000 кг/м кв. Функционирует она обязательно с насосом, который подключен к внутреннему объему камеры. Сырье, в частности древесина помещается внутрь слоями, между ними кладут нагревательные элементы, по ним циркулирует нагретая до высоких температур жидкость. За создание вакуума отвечает насос. За счет такого воздействия древесину удается выровнять и высушить при оптимальных температурных показателях – до +65 градусов. Это исключает растрескивание.
Вакуумная камера для дегазации
Вакуумная камера для дегазации
Вакуумная камера для дегазации это оборудование, которое используется для вытеснения пузырьков газа, воздуха из обрабатываемого материала. В результате удается повысить качество и сделать материал однородным. Технология дегазации используется для:
- Смол: эпоксидных и акриловых;
- Для силиконов;
- Полиуретанов.
Такие камеры могут быть разного объема, уровня производительности и комплектации. В конструкции каждой из них такие компоненты:
- Рабочая камера с крышкой. Последняя обеспечивает герметичность внутреннего пространства;
- Компрессорная установка. Она может быть мембранной или пластинчато-роторной;
- Воздушные каналы;
- Манометр и вакуумметр;
- Соединительные фланцы;
- Обратные клапана.
В камерах создается низки или средний вакуум. Объем камеры может составлять 10-25 л, для вертикальных моделей граничная высота – до 50 см. Максимальная производительность 4 атмосферы. Запланированный уровень вакуума формируется практически сразу после запуска агрегата. А за счет обратных клапанов разгерметизация внутреннего пространства исключена. Такое оборудование, в том числе подходит для работы со смолами, ведь за счет удаления всех пузырьков происходит качественная подготовка материала для последующего использования в промышленности.
Для дегазации силикона также технология очень удобна. Ведь из сырьевой основы удаляются пузырьки воздуха, жидкость. Как результат материал становиться гладким, а формирование изделий разной форме простым. Плюс отличные параметры прочности и эластичности. Полученный материал используется в промышленности для создания форм и заготовок.
Использование вакуумных камер существенно ускоряет отдельные технологические процессы в разных отраслях. При этом качество выпускаемой продукции становиться выше, а также растет производительность предприятия.