logo Поставка вакуумного оборудования по всей России
Поставка вакуумного оборудования по России
Дистрибьютор Leybold GmbH (Oerlikon Leybold Vacuum GmbH) адрес
115088 Россия Москва, ул.Угрешская, 2, стр.25
почта телефон телефон
шапка

Вакуумное оборудование

Применение винтовой вакуумный насос SCREWLINE в процессе вакуумного переплава Титана.

Что такое титан в 2-х словах для обывателя — это легкость и прочность. Что за этими словами стоит для профессионалов: получение изделий в 2-3 раза превосходящих по прочностным характеристикам при высоких температурах изделия из высококачественных металлических сплавов с меньшей массой — в 1,5-2 раза.
Производство изделия из титана сложнейшая цепочка из множества высокотехнологичных операций: добыча шихты, восстановление в губчатый титан, несколько стадий переплава электрода, ковка заготовок, обработка.

Именно на процессы вакуумного переплава мы и хотим обратить внимание:

  • переплав электрода из титановой шихты в слиток
  • вторичный переплав первичного слитка
  • финальный переплав слитка

Процесс переплавки титановых слитков происходит в вакууме — это позволяет затрачивать меньше энергии на нагрев и позволяет удалять вредные вещества (газы) из процесса плавки для получения титана необходимого качества.

Основные требования к вакуумной системе откачки

Применение винтовых вакуумных насосов в процессе переплавки титана
  • необходимость удаления большого потока газа и пара (100-1000 мбар*л/с в зависимости от производительности) при давлениях ниже 10-1 мбар
  • откачка коррозионно-активных газов
  • присутствие твердых частиц в откачиваемой среде
  • необходимость в системе грубых фильтров и фильтров тонкой очистки.

Рассмотрим реальную вакуумную систему печи плавки титана, на примере которой мы расскажем о целесообразности применения насосов SCREWLINE в качестве насоса в системе вакуумирования печей дугового переплава титановой губки в слиток.
Объем камеры печи 3м3, газовая нагрузка 150 мбар·л/с, требуемое давление ниже 0,1 мбар (10 Па). Вакуумная система состоит из системы основной откачки и системы предварительной откачки.

Параметр

Вакуумная система до модернизации

Вакуумная система после модернизации

Линия предварительной, "грязной" откачки Диапазон давлений: 1000 мбар - 100 мбар
Водокольцевой вакуумный насос 1000 м3/ч (2-х ступенчатый) Винтовой вакуумный насос SCREWLINE SP630, 600 м3
Линия откачки процесса плавки, "чистая" откачка Диапазон давлений: 100 мбар - 10-3 мбар
Давление в процессе плавки ниже 0,1 мбар (0,075 Торр)
1 -ая ступень маслозаполненый плунжерный насос, производительность 640 м3/ч, предельное остаточное давление 10-2 мбар (1Па) сухой винтовой вакуумный насос SCREWLINE SP630 производительностью 600 м3/ч, предельное остаточное давление 1Е-2 мбар (1Па).
2-я ступень Насос типа РУТС, номинальная производительность 5000 м3 Насос типа РУТС, номинальная производительность 5000 м3
3-я ступень Насос типа РУТС, номинальная производительность 10000 м3 Насос типа РУТС, номинальная производительность 10000 м3
На бумаге: Системы имеют близкие откачные характеристики.
Обе вакуумных системы обеспечат необходимое давление технологического процесса при 0,1 мбар (10 Па) поток 200 мбар·л/с
Вакуумная система состоит из проверенных решений: вакуумные насосы имеют высокую надежность, хорошую ремонтопригодность, предсказуемы в работе, решение описано в специализированной литературе Вакуумная система состоит из новых моделей вакуумных насосов: сухой винтовой насос, вакуумные насосы типа РУТС без подвижного уплотнения. Решение кажется навязанным и чрезмерным - стоимость новых насосов на 30-40% выше, чем у классических решений. Нет количественных характеристик, по которым новое решение лучше классического.
В реальности: Предварительной откачки: удаление воздуха и твердых частиц из камеры в обход процессного фильтра.
Фильтр на линии не способен улавливать все частицы - идет загрязнение рабочей жидкости водокольцевого насоса. Нормальное применение для сухого винтового насоса.
Откачка в процессе плавки: удаление из камеры продуктов плавки - кислоты, твердые частицы.
Маслозаполненый вакуумный насос: не целесообразно применять в процессах откачки агрессивных сред, которые реагируют с рабочим масло. Давление, создаваемое насосом, ухудшается вплоть до 50 мбар, при чем это может произойти в течеиние нескольцих часов. Из-за значительного загрязнения в насосе происходит износ рабочих элементов.
Вакуумные насосы типа РУТС: отсутствие продувки уплотнений приводит к загрязнению рабочего масла.
Вакуумный насос SCREWLINE SP630 специально сконструирован для нормальной работы в грязных процессах с конденсацией на выхлопе. Для исключения конденсации внутри насоса - газобалласт, продувка уплотнений.

Кривые быстроты действия вакуумных систем через 6 месяцев после эксплуатации

Зависимость быстроты действия вакуумных систем через 6 месяцев работы

Кривая быстроты действия вакуумной системы на базе насосов SCREWLINE

Кривая быстроты действия вакуумной системы на базе маслозаполненных насосов

Кривые допустимой газовой нагрузки на вакуумную систему через 6 месяцев после эксплуатации

Кривые допустимой газовой нагрузки на вакуумную систему через 6 месяцев после эксплуатации

Кривая допустимого потока через вакуумную систему на базе SCREWLINE

Кривая допустимого потока через вакуумную систему на базе маслозаполненных насосов

Вывод

Вакуумная система до модернизации

Работа всей вакуумной системы непосредственно зависит от работы насоса I-ой ступени. В случае постоянного загрязнения масла окислами и мелкими частицами из технологического процесса плавки маслозаполненный вакуумный насос не будет обеспечивать паспортные параметры откачки. Это повлечет за собой необходимость частых замен масла и регулярное обслуживание всего насоса. В противном случае необходимое давление процесса плавки не будет достигнуто.

Вакуумная система после модернизации

Работа вакуумной системы стабильна. Сухой винтовой вакуумный насос SCREWLINE, установленный на I-ой ступени не накапливает в себе продуктов плавки и твердых частиц, а пропускает всё на выхлоп. В случае чрезмерного потока загрязнений возможно предусмотреть процедуру промывки после каждого процесса в автоматическом режиме.

Подробнее о сухих винтовых вакуумных насосах SCREWLINE от Leybold (GmbH) Подробнее о сухих винтовых вакуумных насосах SCREWLINE от Leybold (GmbH)

zapros
Отправить запрос

Расчет кривой откачки
Расчет откачки

Каталог PDF версия (39,7 МБ)

Обзор продукции (1,3 МБ)

Основы вакуумной техники от Leybold GmbH

Основы течеискания от Leybold GmbH
печать

Новости