Projektowanie pod kątem próżni — tajemnice konstrukcji wewnętrznej niezawodnych grzejników kasetowych

Zewnętrzna część grzejnika kasetowego do pracy w próżni wygląda bardzo podobnie do zewnętrznej części grzejnika do pracy w atmosferze. Płaszcz wykonany jest z tej samej stali nierdzewnej lub Inconelu, ma tę samą średnicę i ten sam układ zacisków. Ale próżniowy-grzałek kasetowy to zupełnie inne urządzenie w środku. Różnic nie widać, ale są one bardzo istotne dla wydajności. Znajomość tajemnic dotyczących budowy elementów od wewnątrz pomoże Ci zrozumieć, dlaczego grzejniki próżniowe są droższe i dlaczego zwiększanie kosztów może prowadzić do awarii.

Izolacja z tlenku magnezu sprawia, że ​​grzejnik kasetowy działa. W typowych grzejnikach MgO jest upakowany do określonej gęstości, lecz nadal znajdują się w nim maleńkie dziurki. W tych pustych przestrzeniach jest powietrze. Powietrze jest bezpieczne przy normalnym ciśnieniu. W próżni powietrze opuszcza osłonę, pozostawiając puste obszary, które obniżają przewodność cieplną i tworzą gorące punkty. Grzejniki kasetowe-próżniowe wykorzystują MgO, który jest nie tylko czystszy, ale także gęstszy, co zmniejsza ilość pustej przestrzeni. Niektóre firmy stosują pakowanie wibracyjne, a następnie kształtowanie, aby uzyskać gęstość bardzo zbliżoną do teoretycznej.


Gęstość MgO jest równie ważna jak jego czystość. Standardowy MgO zawiera wilgoć i inne lotne związki, które zostały zaadsorbowane. Gdy grzejnik kasetowy pracuje w próżni, zanieczyszczenia te ulatniają się, co może spowodować zabrudzenie komory, a nawet spowodować upływ prądu. Przed montażem próżniowy-MgO poddaje się specjalnej procedurze, zwykle piecząc go w wysokiej temperaturze pod próżnią, aby pozbyć się wilgoci i innych substancji lotnych. Następnie substancję poddaje się obróbce w kontrolowanych warunkach, aby zapobiec jej ponownemu wchłonięciu.

Drut oporowy w próżniowym podgrzewaczu kasetowym jest poddawany różnym naprężeniom niż w powietrzu. Drut nagrzewa się przy tym samym napięciu, jeśli nie ma chłodzenia konwekcyjnego. Izolacja pomiędzy cewkami musi wytrzymywać wyższe temperatury bez uszkodzenia. Stosuje się stopy niklu-chromu, które dobrze się sprawdzają i czasami mają lepszą charakterystykę-w wysokich temperaturach. Zwiększenie średnicy drutu może obniżyć gęstość prądu i wydłużyć żywotność drutu.

Zimny ​​pin, czyli miejsce, w którym przewód oporowy łączy się z przewodem zaciskowym, jest bardzo ważnym punktem przejściowym. Taka lokalizacja może powodować odgazowanie i możliwą awarię zwykłych grzejników kasetowych. Spawane przejścia z niewielką ilością elementów organicznych są powszechne w konstrukcjach próżniowych. W niektórych konstrukcjach zimny pin jest dłuższy, dzięki czemu uszczelka zacisku znajduje się dalej od gorącej strefy. Zmniejsza to naprężenia termiczne uszczelki.

W samej osłonie nie może być żadnych szwów lub szwy muszą być połączone spoinami-z pełną penetracją, które są hermetyczne. Wszelkie dziury lub niepełne stopienia stają się przyczyną wycieków. W próżni niewielki wyciek, który trudno byłoby znaleźć w atmosferze, może spowodować przedostanie się powietrza lub ucieczkę gazu. Aby mieć pewność, że są bezpieczne, próżniowe podgrzewacze kasetowe-są zazwyczaj sprawdzane pod kątem wycieków helu.

Uszczelki terminali są być może najbardziej oczywistą różnicą. Większość standardowych grzejników kasetowych wykorzystuje tanie i skuteczne uszczelnienia epoksydowe lub silikonowe, które dobrze sprawdzają się w powietrzu. Materiały te odgazowują się i rozkładają w próżni. W nagrzewnicach próżniowych stosuje się uszczelki ceramiczne-do-metalu, uszczelki szkło-do-metalu lub uszczelki kompresyjne z metalowymi uszczelkami. Uszczelnienia te są szczelne i przepuszczają bardzo małą ilość gazu.

Z tego, co widzieliśmy, jedną z najbardziej typowych przyczyn awarii próżniowych grzałek kasetowych nie jest sama grzałka, ale połączenie pomiędzy grzałką a komorą. Grzejnik o nienagannej konstrukcji wewnętrznej może jeszcze ulec uszkodzeniu w przypadku nieszczelności uszczelki montażowej. Przy wyborze przepustów próżniowych i złączek zaciskowych należy wziąć pod uwagę średnicę grzejnika i poziom podciśnienia.

Krótko mówiąc, wnętrze próżniowego grzejnika kasetowego pokazuje, jak wiele uwagi poświęcono szczegółom. MgO o dużej-gęstości, czyste materiały, mocny drut,-próżniowe szczelne osłony i hermetyczne uszczelnienia sprawiają, że produkt dobrze sprawdza się w miejscach, w których typowe konstrukcje nie sprawdzają się. Jeśli potrzebujesz odkurzacza, który będzie działał przez długi czas, zakup prawidłowo zbudowanych grzejników nie będzie wydatkiem; to konieczność. Profesjonalna pomoc dba o to, aby wnętrze próżni odpowiadało potrzebom zewnętrznej części procesu próżniowego.