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真空气氛热处理电炉结构形式
作者: 发布于:2017-4-14 15:04:35 点击量:


   真空热处理炉由炉体、加热室、真空系统、充放气系统、风冷循环系统、电控系统、气动系统,水冷系统及料车组成。


工作时将装配好的工件通过料车将工件送入炉膛,然后关闭炉门,自动锁紧,通过预设程序控制抽真空、加热、冷却等整个热处理过程。


炉体:


   炉体采用卧式双层圆筒水冷壁结构,炉体上设置测温接口、真空接口、充放气接口、电极接口、风冷接口等,通过各不同规格的真空接管及法兰与真空系统、充放气系统、水冷电极等连接。炉体内安装加热室,测温热偶等。


   炉门为双层水冷壁结构,炉门的开启采用手动推拉方式。炉门上设观察窗,可实时观察炉内加热状况。


   炉体与炉门之间采用梯形槽密封结构,密封圈容易更换,可保证真空炉的密封性能。


加热室


   加热室整体为圆筒型结构,框架为不锈钢材质。底部设有两组滑轮,用于进出炉体,使炉胆便于维护和更换。


   保温层采用内层高温钼片结构,提高保温效果,同时也能减小高压冷却气体对加热室的损坏,延长加热室的使用寿命。


   加热元件采用高温钼材质加热元件,圆周分布,此布置使加热室具有温升速度快,温度均匀性好,并且加热元件使用寿命长。


   绝缘件采用特殊设计的95陶瓷材质。


   引入电极为专门设计的紫铜水冷电极。


   配有高温钼料盘。


真空系统:


   真空机组为国产旋片泵(2X-30)-罗茨泵(ZJP300)。


   配有高真空挡板阀门、波纹管、电磁放气阀、管路等。


   真空阀门均采用气动高真空挡板阀。该阀门的开启与闭合均由PLC控制,且联动互锁,断电时阀门自动关闭以保证炉内真空度,避免工件氧化。


   真空测量采用数显真空计及配套规管,该真空计可以实现测量过程中的量程自动转换和超程保护,并具有数据输出、故障报警等多种功能。


充放气系统:


   包括各个充气阀门(自动、手动)、管路附件等,并且充气压力可调,可实现快充及分压调节。

   在加热过程中可以用此装置对炉内真空度进行调节和控制,将真空度调节在设定范围内,以满足特殊材料工艺需要,防止因炉内真空度过高而造成某些低蒸汽压元素的挥发。


   需要强制快速冷却时打开自动阀门,即可向炉内充入冷却气体。并且可实现缓冲功能。



风冷循环系统:


   为鼓风机装置配以高效翅片紫铜管及高真空阀门、管路组成的热交换器形成内循环冷却系统。其中翅片紫铜管为整体型挤压结构,其换热效果更佳。


   气冷压力根据工艺需要在允许范围内调节,当炉内压力达到气冷压力的某一设定值时充气阀门将自动关闭,系统配备压力装置用以对气冷压力进行设定。在抽空和炉室升温时充气阀门无法打开。


   其结构具有气流风速大,气流面积大等特点,提高工件的冷却效果,缩短工件出炉时间,且鼓风机具有耐温耐压功能。


电控系统:


   主要功能


   电控系统由可编程控制器PLC、温控仪、触摸屏、晶闸管调压器、真空计、电压电流表、直流稳压电源、空开、接触器、继电器、按钮、指示灯等组成,以实现供电、控制、记录、监视、报警保护功能。


   系统以PLC为运算控制核心,对设备的实时状态进行监测,操作人员通过触摸屏的输入以及当前状态的判断来产生输出控制,直接控制由大量的继电器执行,通过系统配备完善的安全保护功能,当设备出现异常状况如水压、温度、真空、充气压力等出现异常,系统会发出报警。设备在使用过程中有完善可靠的自锁互锁保护功能,保证设备不会因操作人员误操作而发生事故,具体设定要求有:


   对于温度控制、冷却水、工艺过程等均配有可靠的安全及报警装置。


   如电源突然非正常断电,系统应保证水循环继续以小流量进行。


   如电源突然非正常断电,系统应自动关闭真空阀等以保护炉腔环境。


   当炉温达到超温控制点时系统自动切断炉子电源并报警。


   炉体加热过程中真空度不足时炉子自动报警。


   炉内气压超过设定值时,系统能够自动卸压保护。


   罗茨泵设起动压强联锁。


   各真空阀门系统等设相关安全联锁。


   设总电源缺相的报警与安全联锁。


   设总进水缺水的报警与安全联锁。


具体配置


   低压电器元件选用法国施耐德产品,性能可靠,使用寿命长。


   控制系统采用德国西门子可编程控制器。可编程序控制器(PLC)具有工作可靠、操作、维护简单、扩展性强、集成度高等优点,本系统采用了可编程序控制器可以使电气系统的可靠性、过程自动化、设备集成化程度提高,减少了控制线路的连线,简化了电气原理图,使设备的调试、检修、维护变得更加简单方便,并且通过预先编制的程序,能够实现设备工作过程中的手动、自动控制的切换,提高了设备运行过程中的安全性、可靠性。


   配有德国西门子触摸屏,采用高灵敏度液晶触摸屏,使用寿命长,安全可靠。触摸屏能实时显示设备的运行状态并进行控制,人性化界面设计,直观简洁,方便操作。


   温控仪表为日本山武DCP型号仪表。山武温控仪仪表精度等级0.1级,控温精度±1℃,带有数字显示及升温PID控制及PID参数自动整定等功能,能同时设定存储多条工艺曲线,温控仪表对加热室的温区进行控温,并保证了在加温、保温过程中炉室内温度的均匀性,提高了产品的加工质量。


   配有浙大中控无纸记录仪,能同时记录炉膛温度、真空度等。操作方便、记录曲线清晰、鲜明、可靠性高、维护方便等特点,并且配置USB接口可用于数据的备份及转存。


   热电偶为东北大学生产的S型热电偶。设备上使用了热电偶,热电偶对应设备的温区进行温度测量,实现工作过程的实时监控,并保证了在加温、保温过程中炉室内温度的均匀性。


   晶闸管调压器选用张家港四通或中亚调压器,具有可靠性高,操作简单、维护方便等特点,本系统通过晶闸管调压器输出低电压、大电流的加热电源,提高设备运行效率,保证了操作人员的人身安全。


   控制柜内有冷却系统,且具有防震功能,保证设备能够长期稳定运行。





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