Приведены результаты откачки крупногабаритной (~20м3) вакуумной камеры промышленной установки КЛ-132 без иcпользования и с использованием системы вымораживания паров воды. Установлено, что время откачки вакуумной камеры до вакуума 2.10-4 мм. рт.ст. при вымораживании паров воды снижается вдвое – от 40 мин до 20 мин. 

В последние годы произошло дальнейшее ужесточение требований ко времени откачки крупногабаритных вакуумных камер электроннолучевых сварочных установок с целью увеличения числа рабочих циклов за смену. Так, например, достижение рабочего вакуума 2.10-4 мм. рт.ст. в вакуумной камере объемом 20…30м3 обычно не должно превышать 20 минут. Хорошо известно, что именно наличие паров воды в воздушной среде, которая удаляется при откачке вакуумной камеры, значительно замедляет процесс откачки, так как пары воды конденсируются на стенках камеры и ее механизмах. При вакууме 10-2 мм. рт.ст. пары воды составляют от 65 до 95% остаточного газа. Водяной пар может образовать от 50 до 100 монослоев на всех поверхностях внутри откачиваемого объема. Требуется значительное время, чтобы его молекулы оторвались от твердой поверхности и стали свободным газом, который затем мог быть откачан высоковакуумным насосом. Возможность предварительного удаления паров воды путем продувки вакуумной камеры горячим сухим воздухом пока еще не доведена до промышленной реализации. 

Известно[1], что для вымораживания водяного пара достаточно использовать криозмеевики, охлаждаемые до температур, близких к –100 0С. При температуре 

–109,1 0С парциальное давление паров воды уже не превышает 2х10-5 мм. рт.ст. Криозмеевик, изготовленный из гладкой медной трубки, имеет оптимальное соотношение поверхности и массы, что позволяет обеспечить быстрый цикл его функционирования. В процессе охлаждения смесевой хладагент, протекая через змеевик, испаряется при температурах -90˚С ...-150˚С. Время охлаждения стандартного змеевика от 25˚С до -110˚С составляет не более 2 минут. Практически для такого же быстрого отогрева горячий газ, предварительно очищенный от масла, подается из нагнетательной линии напрямую в тот же самый змеевик. Система вымораживания просто добавляется к традиционному вакуумному откачному блоку установки без какого либо изменения последнего и имеет интерфейс для подключения к общей системе компьютерного управления. 

Из временной зависимости откачки этой вакуумной камеры видно (рис.2), что, начиная с момента включения системы вымораживания, сответствующему вакууму ~10-2 мм.рт.ст.,
скорость разрежения существенно повышается. Как результат, степень вакуума
2х10-4 мм. рт.ст. достигается за 20 минут, в то время как при отключенной системе вымораживания - только за 40 минут, то есть вдвое дольше. 

Кроме сокращения времени откачки, вымораживание водяных паров уменьшает вероятность попадания влаги в зазор свариваемых кромок, что способствует, в частности, предотвращению появления мелких пор в шве при сварке титановых сплавов.
Вымораживание водяных паров осуществлено нами уже в двух промышленных установках для электронно-лучевой сварки.

ЛИТЕРАТУРА
1.Нестеров С.Б., Подчерняев О.Н., Юдин Б.В., В.Н. Кеменов, Андросов А.В. Высоковакуумные промышленные крионасосы. Материалы 6-й международной конференции «Вакуумные технологии и оборудование», Харьков, 2003, с. 231-237.

Summary
The evacuation results of bulky vaccum chamber of the production unit KL-132 with application of water vapours freezing-out system and without it are given. It was established that time for evaporation of the vacuum chamber up to vacuum 2.10-4 mm Hg decreases twice – from 40 min. to 20 min. – in case of water vapours freezing-out. 

В нашей компании вы можете выбрать и купить вакуумное и криогенное оборудование, узнать характеристики и подобрать модель, исходя из вашего технического задания. Актуальная цена на вакуумное оборудование предоставляется по запросу. Свяжитесь с нами любым удобным для вас способом.