Спроектировать вакуумную камеру для ионно-плазменной технологической установки для нанесения защитного покрытия на лопатки турбин.
Исходные данные:
размер лопатки 450*100*140 мм; количество обрабатываемых лопаток 9шт.;
предельное давление 
;
рабочее давление 
.
В данной работе высокий вакуум создается турбомолекулярными насосами. Для обеспечения работы турбомолекулярного насоса применяется форвакуумная система. Схема проектируемой вакуумной системы приведена на листе КП.402.450.01.С1 (А3).
Элементы вакуумной системы подбираем по справочнику[2].
Откачка производится тремя идентичными вакуумными системами, каждая из которых подключена к своему отсеку ВК. Каждая система состоит из: соединительных трубопроводов, клапанов, сильфонов, турбомолекулярного насоса MAG 2000 CT, форвакуумного насоса DRYVAC100S и термопарных и ионизационных ламп.
Рассмотрим одну из вакуумных систем. Предварительная откачка ВК осуществляется с помощью линии, в которую входят соединительные трубопроводы, клапаны (3, 6, 7), сильфоны (32, 33), термопарная лампа (22) и форнасос DRYVAC100S (38). Сильфоны необходимы для упрощения сборки вакуумной системы и уменьшения вибраций от ФН.
Закрывается клапан напуска (2), расположенный на ВК. Клапаны (3, 6) открыты. Производится предварительная откачка. При достижении необходимого форвакуума клапаном (5) перекрывается форлиния. Закрывается клапан (3), открывается клапан (4). Происходит откачка вакуумной камеры до рабочего давления турбомолекулярным насосом MAG 2000 CT (18). Перед включением основной линии откачки ТМН должен выйти на рабочий режим, что контролируется датчиками высокого и низкого вакуума (21, 28). После этого производится технологический процесс. Далее клапан (4) закрывается, ТМН выключается, что контролируется датчиками (21, 28), закрываются клапаны (5, 6), останавливается ФН. Клапан (2) открывается и снова производится напуск воздуха в камеру.
1.2 Выбор геометрических параметров вакуумной камеры
Вакуумная камера предназначена для нанесения покрытия на 9 лопаток одновременно. Лопатки располагаем по кругу.
ВК представляет собой вертикально расположенный цилиндр.
Для реализации технологического процесса принимаем расстояние от центра камеры до обрабатываемых деталей 300 мм, от деталей до стенки камеры 200 мм. Таким образом принимаем диаметр камеры - 1,2 м, высота – 1,4 м. Объём камеры 1,583 м3.
Для очистки лопаток от грязи и адсорбированных молекул воздуха используем 2 ионно - плазменные установки (типа УАС), располагающиеся на фланцах, которые присоединяются к горловинам ВК. Длина фланцев – 200 мм. Для нанесения защитного покрытия используют 4 ионно - плазменные установки (МРС), которые располагаются на фланцах, присоединенных к горловинам ВК. Визуальный контроль осуществляется через 2 смотровых окна диаметром 220 мм.
Толщина стенки камеры - 10 мм, крышек – 15 мм. Верхняя крышка крепится откидными болтами и снимается с помощью приваренных «ушек». На нижней крышке крепится платформа, обеспечивающая закрепление и вращение лопаток. Нижняя крышка опускается с помощью гидропривода.
Для обеспечения нормальной установки и извлечения лопаток, нижнюю крышку необходимо опускать на расстояние не менее 0,8 м. Конструктивно принимаем расстояние от нижней крышки ВК до пола 1,8 м. Таким образом платформа, на которой раполагается вакуумная система находится на высоте 1,8 м.
Стенки, крышки и фланцы камеры изготовлены из нержавеющей стали Х18Н10Т, смотровые окна изготовлены из кварцевого стекла. Толщина обечайки ВК 10 мм, крышек 15 мм. Для уплотнения используем резину ИРП-2043.
Для расчета вакуумной системы в данной работе используется методика, изложенная в [1].
Газовый поток, откачиваемый насосом во время установившегося режима работы вакуумной системы определяется как:
Q=Qс+Qт, (2.1.)
Qc=Qг+Qн, (2.2)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.