Что собой представляет водородная печь, особенности работы, оснащение, виды
Водородные печи представляют собой технические системы, выполняющие полезные функции и имеющие определенную конструкцию и организацию. Они постоянно совершенствуются с применением инновационных технологий.
Содержание:
- Разновидности водородных печей
- Технологические особенности водородных печей
- Принцип работы водородной печи
- Купить водородную печь для промышленности
- Опционал водородных печей
- Системное обеспечение печей
- Водородные печи для отжига
Разновидности водородных печей
Российские предприятия часто используют водородные печи для проведения различных операций. Модификации оборудования позволяют выбрать подходящую для каждого конкретного вида обработки. Основная классификация выделяет печи временного и постоянного действия.
Техника непрерывного действия работает на создание и поддержание постоянной температуры во время всего процесса. Это достигается с помощью теплоизоляции основной полости. Временное воздействие обусловлено сопротивлением водородной смеси, куда размещают садку через равные промежутки времени, а по завершению обработки удаляют ее.
Разновидности водородных печей
Корпус печи выполнен из прочных материалов, обеспечивающих ее полную герметичность. Конструкция бывает:
- Колпаковой;
- Шахтной;
- Камерной;
- Элеваторной.
Технологические особенности водородных печей
В любой модели количество рабочих и электрических отсеков может быть различным. Оборудование временного действия разделяется на типы с охлаждёнными и нагретыми стенами.
Стенки конструкции нагреваются до рабочей температуры основной полости. Подобные устройства имеют полость муфельного или ретортного типа. Основной элемент, определяющий структуру оборудования, выполняется округлой или прямоугольной формы из сплава, устойчивого к высоким температурам, керамики или кварца. Кварцевые или керамические муфели и реторты большого размера изготавливаются округлой формы. Такие элементы стоят дороже, чем термостойкие сплавы, но хуже противостоят тепловым воздействиям. Они изменяют форму и газовый состав при нагревании. Это обуславливает установку температурного режима в печах с горячей стеной до 1100 градусов. Такая особенность делает их непригодными для применения в ряде случаев.
Технологические особенности водородных печей
Оборудование с охлаждёнными стенами гораздо практичнее, и часто используется в промышленности. Оно создает невысокое избыточное давление, близкое к атмосферному. Применение печей возможно для температур 100-3000 градусов. Нагреватели в них размещаются в газоплотной полости, не требующей особых характеристик от используемого материала. Им обычно служит нержавеющая сталь, устойчивая к образованию коррозии. Охлаждение стен обеспечивается волокнистой или графитовой теплоизоляцией в принудительном порядке или экранной теплоизоляцией. Последний вариант чаще всего используется в современной технике.
Принцип работы водородной печи
Несмотря на многообразие моделей, отличающихся исполнением и функционалом, во всех применяется единая базовая основа. Она заключается в нагревании садки в водородной молекулярной среде и позволяет осуществить множество процессов, требующих теплового воздействия.
Регулировка и управление условиями проходящего процесса осуществляется цифровым прибором логического типа. Возможно автоматизировать обработку, нажав специальную кнопку. При этом сначала из рабочей камеры вытесняется воздух продувкой инертным газовым потоком, а затем она наполняется водородом. Нагревание полости происходит до определенного уровня для изотермической выдержки материала. Через конкретный промежуток времени нагреватель отключается и печь начинает функционировать на охлаждение. Перед завершением осуществляется продувка техники инертным потоком, чтобы устранить водород.
Принцип работы водородной печи
Нагревание садки в водородной среде выполняет следующие функции. Первая заключается в недопущении окисления, поскольку водород в этом случае является защитным газом. Другая функция - отжиг с использованием водорода, при котором происходит очищение металлических покрытий от оксидных составов.
Купить водородную печь для промышленности
Водородные печи могут эксплуатироваться для:
- Отжига;
- Спекания металлокерамических сплавов, тугоплавких металлов;
- Пайки меди, сплавов серебра и металлокерамики и других;
- Восстановления порошковых металлов;
- Металлизации металла и керамики;
- Обжига;
- Прессования и нагрева слитков;
- Термообработки спиралей из вольфрама для устранения напряжений;
- Термических воздействий на полупроводниковые соединения;
- Откачка газообразных веществ из садки для закрепления формы.
Вышеперечисленные особенности позволяют использовать водородную печь практически в любой отрасли для выполнения различных технологических задач.
Опционал водородных печей
Печи модифицируются с применением новых дополнительных опций. Они позволяют улучшить ее работу и добавить элементы для выполнения различных технологических процессов. Это востребовано для потребителей, желающих обработать материал более качественно и быстро. Опциями могут выступать улучшения, способствующие экономии затрат на энергию, обеспечению безопасности пользования техникой и благоприятной экологической обстановке, а также иные возможности. Внедрение функций связано с изменением и дополнением базовой модели.
Оборудование может разделяться на электрические или технологические объемы, что приводит к образованию индивидуального облика печи и ее оформления. Технологические объемы могут иметь окна для наблюдения и определенную форму. Модификации часто затрагивают кипятильник, являющийся основным элементом в установке. Тепловые режимы постоянно исследуются разработчиками для подбора эффективного числа теплоизолирующих экранов и изменения нагревателя для получения его максимального ресурса.
Системное обеспечение печей
Газовый блок может оснащаться вспомогательными узлами для полного контроля критериев используемых газовых составов, в которые входят: водород, аргон, азот и другие вещества. Он подсоединяется к коммуникации предприятия разными способами:
- Централизованно;
- К структуре газовых баллонов;
- Через специальное оснащение, состоящее из обособленных приборов, производящих вещества и ресиверы.
Система охлаждения агрегата образуется с помощью добавления блока магнитной обработки жидкости или системами фильтрации: с грубыми и самоочищающимися фильтрами. Контроллеры следят за расходом и температурой охлаждающего состава. Оснащение оборудования конкретным видом охлаждения зависит от устройства печи.
Оборудование для водородной обработки является полностью автоматизированным благодаря наличию множества новых функций и систем. Система управления полностью контролирует внутренние параметры функционирования устройства и некоторые внешние: проверку и архивацию напряжения и частоты подключенной сети, коэффициента мощности, фазового угла.
Водородные печи для отжига
Водородные печи для отжига работают на основе действующих веществ - водорода или азотоводородных соединений. Кипятильник изготавливается из молибдена, корпус - из металла. Устройство может устанавливаться в любом положении, сохраняя высокую производительность и непрерывное функционирование. Вертикальные агрегаты экономят пространство и предназначены для обработки небольших серий изделий, керамических материалов, полупроводников, порошковых составов. Установки включают газовую и водную систему для обеспечения оптимальных условий обработки. Их работа контролируется приборами, не допускающими превышения допустимых значений. Системы находятся в отдельных объемах, чтобы сохранить герметизацию и предотвратить утечки. Техника может применяться для отжига и пайки металлических и стеклянных материалов. Особенности исполнения исключают возникновение взрывов при нарушении работы печи.
Модели могут изготавливаться для обработки различных видов материалов, при этом их температура нагревания значительно отличается, и в зависимости от параметров формируется окончательная цена товара. Существуют печи для восстановления, спекания или отжига металлических, магнитных изделий, а также карбидов цемента. Оборудование способно нагреваться до 1600 градусов. Настройка и регулирование процесса происходит автоматически или вручную, при необходимости. Контроль за нужной температурой ведётся специальным устройством с точностью до 1 градуса. Нагрев происходит таким образом, чтобы во всем объеме установилась одинаковая температура. Предусмотрено несколько режимов, позволяющих задать нужные условия для конкретного материала. Возможен автоматический выбор программы, при котором оборудование самостоятельно устанавливает и создаёт определенные условия.