真空設(shè)備檢修三要素
一個(gè)真空設(shè)備,經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的抽氣之后仍然達(dá)不到預(yù)期的真空度,可能是由于以下三個(gè)主要原因
引起的,真空測(cè)量、真空獲得和真空檢漏。
真空測(cè)量是真空設(shè)備眼睛,測(cè)量?jī)x表使用好壞直接反映設(shè)備真空運(yùn)行狀態(tài)。真空獲得是真空設(shè)備基
礎(chǔ),真空獲得設(shè)備性能好壞直接影響真空設(shè)備極限真空度。真空檢漏是保證真空設(shè)備正常運(yùn)行好壞重
要手段,換句話(huà)說(shuō):真空檢漏是真空獲得的保證。
以上三種因素中任何一個(gè)要素出問(wèn)題時(shí),真空設(shè)備真空獲得和維持都變得十分困難。要解決這個(gè)矛
盾,首先判斷出起主導(dǎo)作用的是什么因素,找到問(wèn)題的所在,從而采取相應(yīng)的措施加以解決。
下面淺談一下真空設(shè)備檢修三要素的方案:
2 真空測(cè)量
真空測(cè)量是指用特定的儀器、對(duì)某一真空設(shè)備空間內(nèi)真空度高低的量度。因此真空測(cè)量?jī)x表好壞直接
影響設(shè)備正常運(yùn)行。真空計(jì)的種類(lèi)很多,大體上可分真空計(jì)和相對(duì)真空計(jì)兩大類(lèi)。凡通過(guò)測(cè)定物
理參數(shù)直接計(jì)出氣體壓強(qiáng)的真空計(jì)稱(chēng)為真空計(jì)。通過(guò)測(cè)量與壓強(qiáng)有關(guān)物理量,并進(jìn)行計(jì)算得到壓
強(qiáng)值的真空計(jì)稱(chēng)為相對(duì)真空計(jì)。真空計(jì)精度較高,一般作為標(biāo)準(zhǔn)用,在實(shí)際生產(chǎn)中,大都使用相
對(duì)真空計(jì)。
在實(shí)際工作中,如何根據(jù)真空設(shè)備的要求選用合適的真空計(jì),按以下幾個(gè)原則選用:
(1)所用真空計(jì)的測(cè)量范圍應(yīng)比被測(cè)壓力范圍寬1—2數(shù)量級(jí).
(2)對(duì)真空計(jì)度,重復(fù)性、可靠性的要求應(yīng)滿(mǎn)足工藝要求。
(3)應(yīng)注意真空計(jì)是否與被測(cè)氣體種類(lèi)有關(guān)。
(4)應(yīng)注意真空計(jì)是否有切換功能,讀數(shù)反應(yīng)迅速與否。
(5)應(yīng)注意真空規(guī)管安裝位置和環(huán)境的要求。
(6)真空計(jì)價(jià)格是否適宜以及該計(jì)是否易于維護(hù)等。
3 真空獲得
真空泵就是真空獲得設(shè)備是用來(lái)產(chǎn)生和維持真空的裝置。利用真空泵把一特定容器的氣體抽走,使該
容器中的壓強(qiáng)低于一個(gè)大氣壓,這就是真空獲得。
目前真空獲得所涉及的壓強(qiáng)范圍已有十幾個(gè)數(shù)量極。由于稀薄氣體分子在不同壓強(qiáng)范圍內(nèi)氣體分子運(yùn)
動(dòng)特性不同,所以較寬量程壓力范圍內(nèi)不可能用一種真空泵來(lái)獲得。
由于不同類(lèi)型真空泵的工作原理不同,而各有其特點(diǎn)和工作范圍。比如有些泵可直接從大氣開(kāi)始工
作,有些泵則必須借助前級(jí)泵才能工作。
下面列舉常用真空泵的應(yīng)用特點(diǎn):
(1)旋片真空泵:又稱(chēng)機(jī)械真空泵屬于低真空泵類(lèi)。它具有從大氣直接排氣的特性,既可以單獨(dú)使用,
也可作為高真空泵或超高真空泵的前級(jí)泵。
旋片泵的工作原理:是基于變?nèi)葑饔?,用油?lái)保持運(yùn)動(dòng)部件之間密封,靠機(jī)械的方法來(lái)密封的容積,
容積周期性增大、縮小,從而達(dá)到排氣的目的。所以旋片泵極限真空度下降,噪聲大,卡死等現(xiàn)象,
與油的質(zhì)量和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān)。
(2)油擴(kuò)散泵:油擴(kuò)散泵是目前生產(chǎn)中zui常用的高真空泵,被廣泛用于真空電子器件的排氣車(chē)、真空冶
煉、真空熱處理、真空鍍膜與真空焊接等設(shè)備中。它的主要特點(diǎn)是在高真空下。對(duì)各種氣體都有很高
的抽速,使用維護(hù)都很方便,無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng),不易損壞,但不足之處不能單獨(dú)使用,必須有前級(jí)泵方可
工作。油擴(kuò)散泵是一種蒸氣流泵,其工作原理利用蒸流的作用來(lái)將低密度氣體壓縮為較高密度使其達(dá)
到機(jī)械泵能夠作用氣體壓強(qiáng)范圍被抽走。由于油分子量是空氣分子量15~20倍,油分子能比空氣大一
個(gè)數(shù)量級(jí),泵油在加熱情況形成每秒200m 定向運(yùn)動(dòng)的蒸氣流是油擴(kuò)散泵關(guān)鍵。
由此看來(lái),若要擴(kuò)散泵正常工作:
a.?dāng)U散泵在加熱時(shí)必須有足夠大的蒸氣壓,而在冷卻后要有足夠低的蒸氣壓。
b.一定要有前級(jí)泵才能工作,因只有油蒸氣流密度遠(yuǎn)大于空氣密度時(shí)才能形成高速氣流。
c.要有足夠的加熱功率,使油鍋內(nèi)油迅速蒸發(fā),通過(guò)噴嘴形成定向射流。
d.要有足夠的冷卻能力,使油蒸氣碰到泵壁時(shí)能很快地冷凝為液體返回油鍋,否則冷卻不夠產(chǎn)生反擴(kuò)
散,降低真空度。
(3)分子泵:渦輪分子泵是靠高速轉(zhuǎn)子攜代氣體分子獲得超高真空的一種機(jī)械式真空泵,工作壓力范圍
為10-1~10-8pa,它具有抽速較大,抽速范圍很寬的特點(diǎn),分子泵適用于要求清潔的高真空和超高真
空的設(shè)備上使用,但它不能直接對(duì)大氣排氣,需要配置前級(jí)泵、由于分子泵屬于分子動(dòng)能泵在大氣壓
下啟動(dòng)分子泵、分子密度過(guò)大、泵工作要發(fā)熱損壞。
4 真空檢漏
真空檢漏是真空獲得保證,它是檢測(cè)真空系統(tǒng)的漏氣部位及其大小的過(guò)程。漏氣是影響真空獲得和真
空維持的主要因素之一。
由于漏孔存在會(huì)抵消真空泵部分抽氣作用,延長(zhǎng)抽氣時(shí)間,降低真空設(shè)備的極限真空。即使在動(dòng)態(tài)情
況下能夠達(dá)到較高真空度,待與真空抽氣系統(tǒng)連接閥門(mén)關(guān)閉,靜態(tài)內(nèi)部壓力會(huì)迅速上升,嚴(yán)重影響器
件的工作特性及壽命。
真空系統(tǒng)漏氣是的,不漏氣是相對(duì)的,對(duì)于動(dòng)態(tài)真空系統(tǒng),只要其平衡壓力能夠達(dá)到所要求的真
空度,這時(shí)即使存在著漏孔,也可以為該系統(tǒng)的漏率是容許的,動(dòng)態(tài)真空系統(tǒng)的zui大容許漏率Q一應(yīng)滿(mǎn)
足公式(1) Qmax≤ 1/1O PS 式中 P---系統(tǒng)工作壓力 S---系統(tǒng)的有效抽速
對(duì)于靜態(tài)真空系統(tǒng),要求在一定時(shí)間內(nèi),其壓力維持在容許的壓力以,這時(shí)即使存在著漏孔,同樣可
以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許的,靜態(tài)真空系統(tǒng)zui大容許漏率Q max應(yīng)滿(mǎn)足公式Q max≤ (Pt---P)V/t
(2)式中P---系統(tǒng)工作壓力 Pt—系統(tǒng)極限壓力 V--- 系統(tǒng)容積 t--時(shí)間
檢漏方法的分類(lèi)檢漏的方法很多,但各有特點(diǎn)和使用范圍,究竟選用哪種方法比較合適,要根據(jù)具體
情況而定,作為比較理想的檢漏方法應(yīng)該滿(mǎn)足下述幾方面的要求:
(1)檢漏靈敏度高,滿(mǎn)足少于被檢漏率二個(gè)數(shù)量級(jí)以上。
(2)反應(yīng)時(shí)間短,則找出一個(gè)漏孔的時(shí)間就短。
(3)能定位,定量測(cè)得漏率大小。
(4)能無(wú)損、無(wú)污染的檢漏。
(5)檢漏范圍廣,從大漏到小漏都能檢。
(6)檢漏儀器應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作維修方便。
然而上述要求也是有矛盾的,要求一種方法同時(shí)滿(mǎn)足上述要求也是不可能的。一般靈敏度高檢漏儀結(jié)
構(gòu)比較復(fù)雜,使用和維修都比較困難。價(jià)格也相當(dāng)貴。所以只能針對(duì)不同檢漏對(duì)象來(lái)選擇合適的方
法。以解決主要矛盾為原則。
5 結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)在真空設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域愈來(lái)愈廣,如何處理各種復(fù)雜問(wèn)題,多年來(lái)真空技術(shù)專(zhuān)家一直在思考,努力
做這方面的工作。
真空設(shè)備出現(xiàn)故障,我們的經(jīng)驗(yàn)是不要急于下結(jié)論,不要急于拆卸調(diào)設(shè)備、應(yīng)認(rèn)真分析故障現(xiàn)象,先
用真空儀表大概判斷出設(shè)備狀態(tài)。然后對(duì)真空泵單獨(dú)測(cè)試和整個(gè)真空機(jī)組進(jìn)行檢測(cè),在確保真空獲得
無(wú)問(wèn)題情況下。進(jìn)行真空檢漏,檢漏根據(jù)問(wèn)題論述原則,選檢漏儀與檢漏方式。先進(jìn)行靜態(tài)升壓試
驗(yàn),判斷漏氣和放氣。然后進(jìn)行分段與整體檢漏,找出漏點(diǎn),并確定其漏率大小。
根據(jù)上述真空檢修方案,理論和實(shí)踐相結(jié)合,我們對(duì)一些真空冶金爐、真空熱處理爐、真空鍍膜機(jī)、
真空釬焊爐、和各種真空校準(zhǔn)檢測(cè)裝置進(jìn)行實(shí)踐,成功解決設(shè)備故障,取得良好成果。