Vákuumtechnika Vákuum rendszerek tervezése, építése. Csonka István Frigyes Dávid



Hasonló dokumentumok
tiszta alumínium hegesztő azonos tartalmú főlemezekhez ) magnézium-alumínium hegesztő huzal aluminium flux (kínai hegesztőhuzal (általános

A legjobb fűtés minden évszakban. DIGITÁLIS SZABÁLYOZÁSÚ ELEKTROMOS KAZÁNOK Fűtéshez és használati melegvíz előállításához.

FÜRDÔSZOBAI FÛTÔVENTILÁTOR AH-1300

Vákuumtechnika Bevezetés, történet. Csonka István Frigyes Dávid

Felhasználói kézikönyv

Forgólapátos (rotary vane) vákuumszivattyú. Csonka István

FIZIKA II. 2. ZÁRTHELYI DOLGOZAT A MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

Szűrő berendezések. Használati útmutató. Ipari mágneses vízszűrők CP HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ

SCM motor. Típus

Felhasználói kézikönyv

HU Tanácsok és javaslatok A használati útmutató a készülék

Felhasználói kézikönyv

Corvus Aircraft Kft Tervezési, gyártási technológiák. Győr, április 16.

Ülékes szelepek (PN 6) VL 2 2-utú szelep, karima VL 3 3-utú szelep, karima

SCM motor. Típus

Az alábbi rövid anyagban néhány hasznos tanácsot szeretnék adni Daikin Altherma levegő-víz hőszivattyús rendszerek tervezéséhez kivitelezéséhez.

HU Tanácsok és javaslatok A használati útmutató a készülék. olyan leírások, amelyek az Ön által választott típusra nem vonatkoznak.

F45HC F50HC. Üzembe helyezési és karbantartási útmutató Hűtőegységek hűtőkamrákba

Gyógyszertári műszerek és eszközök

Vákuumtechnika Vákuum-hibakeresés és javítás. Csonka István Frigyes Dávid

Felhasználói kézikönyv

Vizsgarészhez rendelt követelménymodul azonosítója, megnevezése: Épületgépészeti rendszerismeret

VÁKUUMTECHNIKA. Bohátka Sándor és Langer Gábor 10. TECHNIKAI ISMERETEK 11. VÁKUUMRENDSZEREK FELÉPÍTÉSE, ÜZEMELTETÉSE

Feladatlap X. osztály

Vákuumtechnika UHV vákuum-rendszerek. Csonka István Frigyes Dávid

Felhasználói kézikönyv

Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

Kézi készülékek általános felhasználásra:

JRG Armatúrák. JRGUTHERM Termosztatikus Cirkuláció szabályzó Szakaszoló csavarzattal

HERZ Armatúra Hungária Kft. G 3/4" belső kónusszal. Réz- és acélcső. Csőcsatlakozások. Műanyagcső. Normblatt. HERZ okt.

Vákuumtechnika Nagy- és ultranagyvákuumszivattyúk/mérők. Csonka István Frigyes Dávid

VÁKUUMTECHNIKA. Bohátka Sándor és Langer Gábor 4. GÁZOK ÁRAMLÁSA. TÁMOP C-12/1/KONV projekt

DistanceCheck. Laser nm

Felhasználói kézikönyv

Készülék beszabályozó és szabályozó szelep ON/OFF szabályozásra

MYDENS T KONDENZÁCI. Tökéletes választás nagyméretű beruházásokhoz. Tökéletes választás új projektekhez és rendszerfelújításhoz

cosmo cell GIENGER HUNGÁRIA ÉPÜLETGÉPÉSZETI KFT.

Ülékes szelepek (PN 16) VF 2 2 utú szelep, karima VF 3 3 járatú szelep, karima

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép. Értékelési skála:

!!!!! SABIANA. SKYSTAR kazettás fan coil berendezések. airtronics. 1. oldal

ELEKTROMOS TERMOVENTILÁTOROK

COLEMAN MACH 3 ( ) Lakókocsi tetőklíma Kezelési utasítás

Levegő víz hőszivattyú telepítési utasítás

JSF, JSW, SF Áramláskapcsoló. Hidraulikai körökben használható július KIVITEL

O R I O N. OTB-8633/Y Használati útmutató

HU Tanácsok és javaslatok A használati útmutató a készülék

Szabályozó szelepek (PN 16) VRB 2 2-utú szelep, belső illetve külső menettel VRB 3 3-utú szelep, belső illetve külső menettel

TBV-C. Kombinált fogyasztói szabályozó és beszabályozó szelepek Készülék beszabályozó és szabályozó szelep ON/OFF szabályozásra

Hidrofortartályok: Alkalmazási terület:

4 HIDRAULIKUS RÉSZEK

Parksystem Kft - parksystem.hu info@parksystem.hu ÖNTÖZŐFEJEK. parksystem.hu

Működésbiztonsági veszélyelemzés (Hazard and Operability Studies, HAZOP) MSZ

Szerelési útmutató. 1. Magasabb a kenési pont környezetében a hőmérséklet +50 C-nál?

SHD-U EURO GARAT SZÁRÍTÓ CSALÁD

Felhasználói kézikönyv

GRUNDFO F S Sze z r e elé l s é i és é üz ü e z m e elt l e t té t s é i ut u a t sít í á t s

GRUNDFOS MQ. A nyugalom kora. Az új házi vízellátó rendszer

Speed Queen termékek:

Szivattyú vezérlések, szintkapcsolók

Digitális hőmérő Modell DM-300

TBV-CM. Kombinált fogyasztói szabályozó és beszabályozó szelepek Készülék beszabályozó szelep folyamatos (modulációs) szabályozással

DL drainback napkollektor rendszer vezérlése

Felhasználói Kézikönyv PÁRAELSZÍVÓ BELLA ISOLA EV8

Növényvédelem gépesítése IV. Előadás anyag

Használati utasítás RE 2 RZ 2 RE 5 RZ 5 RE 8 RZ 8 RE 16 RZ 16. Forgólapátos vákuumszivattyúkhoz

Ajánlott szakmai jellegű feladatok

HEGESZTÉSI SZAKISMERET

Üzembe helyezési és karbantartási útmutató HDI-HDIA, HDIW modellekhez

3-járatú szelepek külső menetes csatlakozással, PN 16

Csatlakozókészlet. HERZ Armatúra Hungária Kft. Szabályozószelepek. Csatlakozócső. Bypass egységek. Kétcsöves. lágyacélcső. Réz- és.

PV25G ADCATROL pneumatikus szabályozó szelep (PA típusú lineáris működtetővel szerelhető V25G típusú szabályzó szelep) DN 15-DN 100

Transzportfolyamatok. összefoglalás, általánosítás Onsager egyenlet I V J V. (m/s) áramvonal. turbulens áramlás = kaotikusan gomolygó áramlás

Nyomásmérő óra. Gázmenetes rozsdamentes nyomásmérők

Használat. HU Tanácsok és javaslatok A használati útmutató a készülék

Forrasztó állomás. Használati utasítás 1. kiadás Copyright by Prokit's Industries Co., Ltd.

Konkrét példák (és megoldások) egy Notified Body ajánlásával

3 in 1 Mikrodermabráziós készülék

Modell 12 Modell 18 Modell 25 Modell 57 Modell 100

TRS-K TRS-R TRSE-R sorozat

WARRIOR WIREMAC-E ELEKTROMOS LYUKASZTÓ (3:1) MECHANIKUS FÉM IKERSPIRÁL ZÁRÓGÉP KEZELÉSI UTASÍTÁS

Használat. HU Tanácsok és javaslatok A használati útmutató a készülék különböző típusaira vonatkozik.

CAMBRIDGE HENGER JH 450, JH 620. Eredeti kézikönyv, hó

GÁZ KÁLYHA SIMBIO GHS-KT02

1.10 VL. Négyszög légcsatorna. Légcsatorna rendszerek. Alkalmazás: A VL típusjelû, négyszög keresztmetszetû

Hidrosztatika, Hidrodinamika

SIMEX Felületmarók PL

Tárgyszavak: kapilláris, telítéses porometria; pórustérfogat-mérés; szűrés; átáramlásmérés.

Ülékes szelepek (PN 16) VS 2 1-utú szelep, külső menet

Danfoss Elektronikus Akadémia. EvoFlat Lakáshőközpont 1

2011/2012 tavaszi félév 2. óra. Tananyag:

3. Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk

Folyadékok és gázok áramlása

Ülékes szelepek (PN 16) VRG 2 2-utú szelep, külső menettel VRG 3 3-utú szelep, külső menettel

FHM-Cx keverőblokkok padlófűtéshez

5kW, 6kW, 8kW, 10kW, 14kW, 16kW model. Levegő víz hőszivattyú. Waterstage

SZŰRŐ BERENDEZÉSEK. Mágneses ipari szűrőcsalád. Ipari szűrők. Díjnyertes megoldás

Ajtóbehúzók. Rejtett ajtóbehúzók ABLOY DC860 Rejtett ajtóbehúzó max 100kg tömegű beltéri ajtókhoz...f-11

Ptouch. Kezelési útmutató. Kezelő panel

Műanyag cső hegesztő WD W

Szelepmozgató AMV 335. Sebesség (választható): - 7,5 s/mm - 15 s/mm Max. közeghőmérséklet: 120 C LED üzemmód jelzés Véghelyzet jelzés Kézi üzem

Átírás:

Vákuumtechnika Vákuum rendszerek tervezése, építése Csonka István Frigyes Dávid 1

Gondoljuk át: Mire akarjuk használni a berendezést? Ez milyen vákuumot (nyomás és tisztaság) igényel? Mekkora gázterhelést jelent ez? Van-e valami speciális? Pl. sok víz, korrozív anyagok, extrém hőmérséklet Mekkora hely áll rendelkezésünkre? Mennyi pénz van 1) a beruházásra 2) az üzemeltetésre? Ki fogja használni (gyk. mennyire kell bolondbiztosnak lennie)? Mi áll már rendelkezésre? Böngésszünk katalógusokat, nézzünk meg működő berendezéseket. 2

Lehetőleg minél több részletet hagyjunk a hozzáértőkre. Ezzel együtt jó, ha rendszerünk működését vákuumtechnikailag is értjük, ez megkönnyíti az üzemeltetést, az esetleges módosításokat, a hibakeresést és a javítást. Bár rengeteg (fél)kész megoldás és építőelem megvásárolható, előfordul, hogy valamit külön kell legyártatni vagy összebarkácsolni. Ekkor ritkán bízhatunk a mesterek szakértelmében. Az anyagválasztást, néhány kritikus elem tervezését és a kivitelezést mindig muszáj ellenőrizni, különben bármikor becsúszhat egy sárgaréz alkatrész, vagy egy virtuális lukat eredményező bezárt térfogat, pl. egy átfúratlan csavar miatt. 3

A vákuumrendszerbe be kell építeni a megfelelő védelmeket és eszközöket a bolondbiztos üzemeltetéshez, a felügyelet nélküli üzemhez, a vészleálláshoz (víz, áram, egyéb kimaradás). Be- és kikapcsolási sorrend, nyomásvédelem, hővédelem, rotációsok automatikus fellevegőzése stb. Mai eszközök már alkalmasak a számítógépes integrálásra és így a távfelügyeletre is. 4

Méretezés mechanikai szilárdságra: ezt mindenképpen kerüljük el! Nagyon ingoványos terület. Bár gömbre vagy kör keresztmetszetű csőre hamar találni formulákat, ezek csak a tökéletes esetre működnek. A belső túlnyomással ellentétben a vákuum növelni igyekszik az eltérést a tökéletestől. A beépítendő flansnik, egyebek pedig végképp nem számolhatók egyszerűen, hogy a hőmérsékleti hatásokról ne is beszéljünk (hőtágulás, fizikai jellemzők változása). Minél nagyobb a a készülék, annál súlyosabb a dolog. Használjunk kész építőelemet, kerítsünk értő mérnököt, végszükség esetén induljunk ki egy gyári darab paramétereiből. 5

Szivattyúk méretezése szívássebességre és teljesítményre. A szivattyút és a hozzá vezető dolgokat (cső, szelep, csapda stb.) együtt kell méretezni. Legkisebb nyomású fokozat: a várható gázterhelésre (anyagbeeresztés + kigázosodás) és az elfogadható levákuumozási időre méretezni. Nagyobb nyomású fokozatok: a kisebb nyomásúak előszívás igényére és az elfogadható levákuumozási időre méretezni (+ az esetleges extra anyagbeeresztés). Az állandó üzemhez, illetve a levákuumozáshoz szükséges szívássebességre és teljesítmény kisebb rendszerekben általában egy nagyságrendbe esik. Nagyobb rendszerekben előfordulhat, hogy érdemes e célokra külön rendszereket használni, különösen, ha gyakori a vákuumkamra fellevegőzése és leszívása. UHV rendszerekhez soxor nem is kell állandó előszívás. 6

Szivattyú és csatolt részei effektív szívássebessége: 1/S eff = 1/S sziv. + 1/C össz Sorbakapcsolt vezetőképességek (konduktanciák, C) összeadása: 1/C össz = 1/C 1 + 1/C 2 + A párhuzamosan kapcsolt dolgokat egyszerűen összeadhatjuk. A szivattyúk szívássebességét, illetve az egyes elemek konduktanciáját a gyártó specifikációjában találjuk meg. Ügyeljünk az egyenletes tervezésre. Pl. egy 100 l/s konduktanciájú csapda 100 l/s sebességű szivattyúhoz kapcsolva 50 l/s sebességű rendszert alkot, míg 1000 l/s szivattyúval 91 l/s-et ad. 7

Bár a szivattyúk sebességét általában egy számmal szoktuk jellemezni, ez mégiscsak változik a nyomással. 8

9

10

11

Cső konduktanciája a molekuláris áramlás tartományban: C=3.81(T/M) 1/2 d 3 /L (l/s) (T (K), M (g/mol), d,l (cm)) Könyökök, kanyarok hozzájárulása az effektív csőhosszhoz: L tot < L eff < L tot + 2.66nr (n kanyarszám, r cső sugara) Kerek nyílás konduktanciája a molekuláris áramlás tartományában: C=3.64(T/M) 1/2 A (l/s) (T (K), M (g/mol), A (cm 2 )) Egyenes cső konduktanciája a lamináris (viszkózus) áramlás tartományban: C=(πd 4 /128ηL)p a (cm 3 /s) (d,l (cm), η (poise), p a : átlag nyomás dyn/cm 2 ) Effektív csőhosszakat, egyebeket kémiai technológia könyvekben találni. 12

V térfogat p 1 -ről p 2 nyomásra való leszívásához szükséges idő S szívássebességgel a viszkózus tartományban: t=(v/s)ln(p 1 /P 2 ) Pl. 10 literes teret egy 6 m 3 /h szivattyúval atmoszféráról 0.1 mbar-ra azaz 1 perc alatt tudunk leszívni. t=(0.01m 3 /6m 3 /h)ln(1000mbar/0.1mbar)=0.015 óra Visszafelé számolva megkaphatjuk a szükséges szívásteljesítményt. Pl. 1 m 3 -t negyed óra alatt 0.1 mbar-ra sebességű szivattyúval lehet leszívni. (1m 3 /0.25h) ln(1000mbar/0.1mbar)=37 m 3 /h 13

A rendszer végnyomását a lukakon beáramló és a kigázosodásból származó anyagmennyiség szabja meg. Q o +Q L =S eff *p vég A műanyagokat érdemes külön kiszámolni, még ha kicsi is a felületük, mert nagyságrendekkel több anyagot eregetnek magukból. 14

15

Például egy 1 literes rozsdamentes acél kockát 100 l/s szivattyúval szíva nyomásra tudunk leszívni. (600 cm 2 *2*10-9 mbar l/s cm 2 )/(100 l/s)=1.2*10-8 mbar A szívásteljesítmény az egész rendszerben ugyanakkora (kigázosodással és lukakkal korrigálva). Így a fenti szivattyú előszívásához szükséges elővákuum szivattyú sebessége, ha 0.01 mbar elővákuumot akarunk biztosítani: (1.2*10-8 mbar*100 l/s)/0.01 mbar = 1.2*10-4 l/s azaz 4.3*10-4 m 3 /h sebesség legalább. Ez igen kicsi érték, nyilván nem ez lesz a meghatározó az elővákuumszivattyú kiválasztásánal, hanem a leszíváshoz szükséges sebesség. Pl. ha a nagyvákuumot 0.01 mbar-ról indítjuk, és rövid ideig megengedjük a 0.5 mbar elővákuumot, akkor (0.01 mbar*100 l/s)/0.5 mbar = 2 l/s azaz 7.2 m 3 /h sebességű elővákuum szivattyúra van szükségünk (Nem árt elé egy csapdát bekötni a normál üzemhez az olajgőz ellen). 16

A cross-over nyomást tényleg érdemes 0.01 mbar körülire választani rotációs és diffúziós szivattyú kombinációja esetén. 17

Néhány dolog, amire az esetleges építésnél/barkácsolásnál oda kell figyelni: Anyagválasztás (szénacél, sárgaréz, kadmium, műanyag szigetelések stb.). Hegesztés lehetőleg belülről és csak TIG (bármit is mond a szaki), forrasztás ezüst keményforrasszal, ragasztás csak kipróbált epoxi-gyantával. Bezárt térfogatok kiküszöbölése (csavarok, szorosan illesztett alkatrészek, hegesztések). Felület megmunkálás (szilikonolaj a marásnál, megfelelő simaság pl. homokszórás elsőre jó eredményt ad, de aztán a felület összeszedheti a mocskot). 18

19

Legjobb a szakival egy próbadarabot gyártatni, tesztelni és kijavítattani (állítólag kb. két nap, amíg egy amúgy jól képzett hegesztő ráérez a vákuumtechnikára). 20

Pyrex-üvegeszközöket 550-600 fokon ki kell kályházni (pl. 12 óra kályházás, 8 óra programozott lehűtés, lásd gyártó katalógusa), esetleg polárszűrővel ellenőrizni a nagyobb feszültségeket, és az első levákuumozást óvatosan végezni (védőernyő stb.). 21