Вакуумные камеры применяются во многих отраслях промышленности. Они нужны для быстрой и качественной сушки самых разных веществ, включая и продукты питания. Однако чаще всего вакуумная камера применяется для создания разнообразных силиконовых форм или сушки пиломатериала.
Содержание:
- Изготовление вакуумных камер
- Вакуумная камера для силикона
- Вакуумная сушильная камера для древесины
- Вакуумная камера с насосом
- Давление в вакуумной камере
Вакуумная камера является устройством различных размеров и форм, которое создает определенный уровень вакуума и давления. Для сушки древесины, создания силиконовых или полиуретановых форм, обеспечения качественного процесса дегазации смол требуется оборудование, которое работает максимально стабильно и качественно. Это позволяет успешно справляться с трудоемкими и сложными задачами. Вакуумные камеры способны легко выдержать большие нагрузки
Оборудование делится на несколько видов:
- Для древесины - предназначены для просушки различных пород древесины, чтобы задать им определенных набор характеристик;
- Для дегазации – предназначены для обработки пластиковых и силиконовых изделий. В процессе обработки материал очищается от посторонних примесей, для обеспечения высокого качества продукции;
- Термические вакуумные камеры – для тщательной обработки материалов. Устройства могут использоваться в различных областях, но они достаточно дороги;
- Для напыления – осуществляет процедуру напыления материалов для улучшения их эксплуатационных и потребительских характеристик. Чаще всего это лабораторное оборудование, которое используется в стоматологических клиниках.
Установки для продуктов питания бывают стеллажными или вращающиеся конические. Стеллажная вакуумная сушильная камера применяется для ускоренной сушки продуктов, которые особенно чувствительны к высоким температурам. Вращающиеся – обеспечивают равномерное высушивание продуктов на низкой температуре.
К преимуществам вакуумных камер относят:
- Быстрое достижение заданной температуры;
- Низкий уровень шума во время работы;
- Возможность наблюдать за показателями рабочего процесса;
- Эффективная система охлаждения;
- Стабильность функционирования.
Изготовление вакуумных камер
Производство вакуумных установок необходимо для обеспечения некоторых технологических процессов и условий, которые не характерны для обычной окружающей среды. Изготовление очень трудоемкий и сложный процесс, качество которого можно гарантировать только при заводском методе. В данной отрасли были разработаны множество стандартов, а установки, изготовленные кустарным способом, не могут им соответствовать, а значит, не обеспечат качество обработанных материалов.
Изготовление вакуумных камер
Изготовление вакуумных камер требует использование высококачественного сырья и современных технологий. Оборудование бывает горизонтальными, сферическими, кубическими, D-образными, сверхвакуумными для научных исследований. Однако можно заказать устройства под индивидуальные нужды.
Для этого выбирают вид камеры по аналогии с существующими. Проектный расчет будущей установки включает выбор вакуумного насоса и соединительного трубопровода, равно как и уточнение элементов для обеспечения оптимального рабочего давления. Размеры, форма и особенности конструкции определяются в зависимости от технологического процесса, который детально описывается в техническом задании. Камера состоит из кожуха, крышки, днища, патрубков и фланцев.
Процесс проектирования делится на несколько этапов:
- Выбор формы кожуха камеры с учетом сложности его производства, удобства эксплуатации, для многокамерных конструкций, учитывается и формы сопряженных камер;
- Подбор элементов зависимо от контролируемой среды или давления внутри камеры. К основным элементам относят фланцы системы откачки, измерительное оборудование, вид уплотнения;
- Выбор элементов ввода/вывода объекта в камеру, определение необходимости дополнительных дверей или крышек;
- Соединение устройств, которые участвуют в технологическом процессе;
- Разработка системы охлаждения (наружная или внутренняя);
- Компоновка элементов и их расчет.
После создания всей рабочей документации приступают непосредственно к производству.
Вакуумная камера для силикона
Для дегазации силикона, полиуретана, пластика и других аналогичных материалов используется вакуумная камера для силикона. Камера подходит для вакуумирования в опалубке при изготовлении формочек для различных продуктов. Здесь можно сделать и детализированные миниатюрные формы любой сложности. В ней происходит глубокая очистка от разнообразных посторонних примесей, нейтрализуются пузырьки и устраняются дефекты. Чтобы добиться высокого качества необходимо обеспечить баланс в установках.
Вакуумная камера для силикона
Дегазация силикона сложный и трудоемкий процесс, состоящий из нескольких этапов. В процессе выбора подходящего оборудования для вакуумирования нужно обратить внимание на:
- Уровень вакуума;
- Температурный диапазон внутри камеры;
- Тип и особенности работы системы охлаждения;
- Уровень стерильности.
Только когда эти моменты слаженно работают согласно норме, можно гарантировать качество конечного продукта. Как правило, такие установки не большие по размерам, поэтому могут использоваться и в лабораторных условиях. Малый объем и мощный вакуумный насос позволяет быстро достигнуть нужного давления – в среднем 1,5-2 минуты при оптимальном показателе вакуума 0,4 атмосферы. Во время выбора подходящей камеры нужно учитывать тот факт, что силикон в процессе дегазации увеличивается в объеме, поэтому камера должна быть соответствующих габаритов.
Вакуумная сушильная камера для древесины
Деревообрабатывающая промышленность быстро развиваются, и перед компаниями стоит вопрос об увеличении производительности в условиях глубокой переработки древесины. Поэтому вакуумная сушильная камера для древесины – это самое эффективное решение для ускорения сушки пиломатериала и повышения его эксплуатационных характеристик. После обработки дерево становится более прочным, долговечным, визуально привлекательным и устойчивым к гниению и деформациям. Таким образом, получают высококачественный материал за короткий период времени, что позволяет повысить производительность предприятия.
Вакуумная сушильная камера для древесины
Преимущество сушки пиломатериалов в вакуумной сушильной камере заключается в том, что влага высаcываетя равномерно по всех длине и глубине древесины. Конечным уровнем влажности до любого процентного содержания можно управлять для достижения нужных свойств материала. К примеру, достижение 6-8% влажности занимает всего трое суток. Для начала влага выпаривается с поверхности пиломатериала, а затем из его более глубоких слоев. Если технологический процесс нарушить, то тонкие слои древесины будут смещаться, что приведет к ее разрушению.
Вакуумные камеры для сушки пиломатериалов бывают разных типов. Самые востребованные из них:
- Конвективные – сушка за счет обдува горячим воздухом;
- Аэродинамические – циркуляция нагретого воздуха в замкнутом пространстве;
- Инфракрасные – равномерное и глубокое просушивание древесины специальным мощным инфракрасным облучением;
- Вакуумно-импульсные – конвективная сушка благодаря теплообмену нагретых воздушных масс;
- Пресс-вакуумная – погружение материала в вакуумную среду, прогрев древесины под давлением. Позволяет сохранить геометрию материала по всей длине.
Чтобы добиться высочайшего качества пиломатериалов, которые будут использоваться для изготовления мебели и прочих изделий из дерева применяется вакуумная камера для стабилизации древесины. Процесс еще известен как полимеризация или консервация древесины. Заготовки пропитываются стабилизирующими спецсоставами, которые вытесняют воздух и влагу и заполняют пустоты.
После прохождения такой вакуумной обработки материал приобретает новые свойства и очень высокую резистентность к воздействию внешних факторов. Заготовки становятся твердыми и прочными, не подверженными негативному влиянию УФ, температурным перепадам, повышенной влажности. Кроме того, они устойчивы к образованию очагов плесени и патогенной микрофлоры. Материал не деформируется, легко обрабатывается и имеет прекрасный внешний вид.
Вакуумная камера с насосом
Для создания нужного уровня вакуума в камере применяются специальные насосы. Они обуславливают создание нужного давления в герметичной камере для производства различных физических и химических процессов.
Вакуумная камера с насосом
Насосы для вакуумных установок бывают:
- Мембранные;
- Пластинчато-роторные;
- Спиральные;
- Кулачковые;
- Термомолекулярные;
- Диффузные;
- Криогенные.
Перед тем как выбрать вакуумный насос для камеры нужно определить нужный уровень вакуума и давления, поскольку разные типы оборудования отличаются своими эксплуатационными характеристиками и работают с разными типами газов.
Для дегазации подходят роторные, мембранные и пластинчатые насосы. Они производительны, износостойкие и долговечные. Хоть мембранные не очень мощные, они обеспечивают экологическую чистоту обработки, поэтому наиболее предпочтительны для лабораторных операций.
Для высоковакуумных камер выбирают турбомолекулярные или криогенные насосы. Первые применяются для решения очень узкоспециализированных сложных задач, в том числе и в лабораторных условиях. Вторые отличаются свои принципом действия, так как не базируются на перемещении, а на глубокой заморозке.
Давление в вакуумной камере
Давление в вакуумной камере
Одной их главных характеристик вакуумных установок является уровень вакуума, который определяет остаточное давление внутри камеры. Оно условно делится на:
- Низкое – диапазон 105-102 Па;
- Среднее – 100 -0,1Па;
- Высокое – 01,-10-5 Па;
- Сверхвысокое – меньше 10-5 Па.
Большой диапазон давлений сред требует использовать разных насосов для откачки воздуха. Во время перехода на вакуумный насос давление падает до тех значений, при которых начинается выделение газа в камере. После перехода, если соблюдений условий полной герметичности, давление постепенно падает.
Если есть утечки, то велики риски, что нужные параметры не будут достигнуты. Поэтому перед использованием вакуумной установки нужно осмотреть качество уплотнителей. Проблемы с достижением нужного давления чаще всего обусловлены несоблюдением требований герметичности или неправильным выбором насоса.
