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真空系统的结构设计

Clicks:1124 Update time:2023-02-16

    真空系统的结构设计主要考虑密封可靠,结构合理,材料对真空度影响要小。设计中应注意如下几点。

    (1)选择结构材料应尽量用国家标准中的无缝钢管和板材,尽量减少焊接结构,有利于真空部件气密性质量。但是许多系统元件又离不开焊接结构,这时应选择焊接性能较好的钢材。

    (2)焊接是真空系统制造中的一道重要工序,为了保证焊接后焊缝不漏气,除了要求技术水平较高的工人进行焊接,提高焊接质量外,合理地设计焊接结构也很重要。因此焊接结构要避免处于真空中的焊缝有积存污物的空隙,否则给清洗造成困难,还会成为缓慢放气的气源。当焊缝出现死空间时,在系统检漏中就不易找到漏隙所在。

    (3)结构上要保证快速抽空。为此要避免出现隔离孔穴(气袋),因为气袋会成为缓慢放气的源泉,增长了抽气时间。要将孔穴(气袋)开设出气孔,以利快速抽空。

    (4)减少表面放气。处于真空内的构件和壳体内壁表面粗糙度越小越好。最好进行电镀抛光,氧化处理等。处在超高真空的内壁粗糙度要求抛光,达到非常光洁的表面。要特别注意,生锈的金属表面对抽空十分不利!

    (5)真空系统上各元件之间多用法兰连接。而法兰与管子之间是焊接结构。由于焊接时易引起法兰变形,故目前国内都采用焊接后再对法兰加工,这样即可达到尺寸和粗糙度要求,又能保证两个法兰连接时密封可靠。

    (6)对于某些必须处于较高温度下工作的真空橡胶密封圈,由于橡胶耐温有限,可以专门采用水冷结构加以保护。

    (7)为了使真空系统元件壳体和真空室壳体有足够强度,保证在内力和外力作用下不产生变形,器壁要有一定厚度。实验表明真空容器采用圆形结构较好。端盖采用凸形结构为好,尽量不采用平盖,因为它们的抗压能力相差很大。壁厚已经有了标准尺寸,当然也可以计算。设计时还要注意一点,在容器检漏时,若采用内部打压法,一般打三个大气压力容器不应变形。水套检漏时也按三个压力打压,就是说有水套的壳体在外部或内部打三个压力下,都不应变形。

    (8)由外部进入真空室内的转动件或移动件,要保证可靠的动密封。除了选择好的密封结构外,其中的轴或杆一定要满足粗糙度要求。更要防止在轴和杆上有轴向划痕,这种划痕会降低真空度,而且不易发现。

    (9)真空系统上测量规管座位置安排应遵循如下原则

    ①不能将测量规管放在密封面较多的地方。因为每一个密封面都不可能保证绝对不漏气,密封面集中之处,必然是容易漏气的地方,测量值可能不准。

    ②规管内壁各处,必须保证真空卫生。否则会造成测量不准。

    ③规管应尽量接在靠近被测量的地方,以减少测量误差。

    (10)真空室壳体上的水套结构,要保证水流畅通无阻。更不能出现死水造成局部过热。因此进出水管位置要一下一上,且设置流水隔层,使水沿一定路线流动。


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