8.1.4. Управление составом атмосферы

ческого переключения направления то­

охлаждаются посредством массивного

ка состоит из электронного автомати­

медного стержня 3, подключенного к

ческого

потенциометра 8 и

реле 10

холодильнику. При охлаждении элект­

типа РТ-40. Термобатарея и реле пита­

родов до точки росы в зазоре между

ются постоянным током от выпрями­

ними конденсируется влага, вследствие

теля 9. Для предотвращения перегре­

чего замыкается цепь электронного ре­

ва в-йриборе предусматривается гид­

ле 4 и включается нагреватель 2. В ре­

рокнопка

11 автоматического отключе­

зультате этого платиновые электроды

ния питания термобатареи.

фирмы

нагреваются, влага в зазоре между ни­

В приборах «Дьютроник»

ми испаряется, цепь электронного ре­

«Ипсен Индастиз» (ФРГ) роса выпа­

ле размыкается и нагреватель отклю­

дает не на полированной поверхности

чается. Затем электроды снова охлаж­

зеркала, а в зазоре между двумя пла­

даются, и цикл повторяется. Посколь­

тиновыми

пластинчатыми

электрода­

ку цикл повторяется через каждые 5—

ми 5, укрепленными на

стеклянном

10 с, температура электродов поддер­

изоляторе 6 (рис. 8. 15, б). Электроды

живается равной температуре точки

росы газа, которая непрерывно изме­

точность

измерения

составляет

ряется

термопарой

7 и

регулируется

±0,005 % С02. Наша промышленность

потенциометром /.

выпускает оптико-акустические газоа­

В приборе «Карботроник» в допол­

нализаторы типа ОА-2209

и ОА-5501.

нение к описанной схеме вводится по­

В

приборах,

определяющих

содержа­

тенциометр

регулирования

температу­

ние в газе С02, применяются

специ­

ры печи, который управляет клапаном,

альные

тарировочные

газовые

смеси.

установленным на

газопроводе.

При­

Состав атмосферы

печи

регулиру­

бор «Карботроник» записывает

и ре­

ют по содержанию кислорода или кис­

гулирует электродный

потенциал

не­

лородному потенциалу. В качестве чув­

посредственно в процентах содержания

ствительного элемента в приборе ис­

углерода в атмосфере печи.

пользуют твердоэлектролитную

кера­

На рис. 8. 15, в изображена схема

мику

(0,85 Zr02,

0,15

СаО

или

0,85

датчика, принцип работы которого ос­

Zr02

и

0,15

120з)

в

виде

трубки

или

нован

на использовании

гигроскопич­

пробирки. Рабочая

температура

печи

ности соли хлористого лития. Датчик

может колебаться в пределах 550—

представляет кварцевую трубку 1, за­

1000° С. Выпускаемый в нашей стране

паянную с одного конца и обмотанную

прибор

«Циркон»

обладает

высокой

стеклотканью 2. Поверх стеклоткани

чувствительностью (до 10^ % 02). Для

расположены

две спирали

.3

и 4

из

контроля за

процессами

цементации

платиновой

проволоки.

Стеклоткань

разработан метод контроля углеродно­

пропитывают хлористым литием и вы­

го потенциала через кислородный с

сушивают. К спиралям подводят пере­

использованием

прибора «Циркон».

менный ток напряжением

24

В. При

Принцип

работы

п р и б о р о в

контакте с газом хлористый литий ув­

п р я м о г о р е г у л и р о в а н и я

уг ­

лажняется,

образуя

электролит. Бла­

л е р о д н о г о

п о т е н ц и а л а

основан

годаря электропроводности электроли­

на

изменении

электрического сопро­

та

между спиралями 3 и 4 через стек­

тивления датчика, помещенного в ат­

лоткань начинает проходить электри­

мосферу печи, в результате его науг­

ческий ток. Стеклоткань и датчик на­

лероживания

или обезуглероживания.

греваются,

в

результате

чего

погло­

В качестве датчика применяют тонкую

щенная стеклотканью

влага

испаряет­

проволоку из железного сплава, кото­

ся, что приводит к охлаждению датчи­

рая

подвергается

науглероживающе­

ка. Далее влага вновь поглощается из

му или обезуглероживающему воздей­

газа и датчик нагревается. Между ко­

ствию атмосферы печи при температу­

личеством влаги в газе и концентра­

ре

термической

обработки.

рис. 8. 15, г

цией раствора

хлористого

лития

на

В качестве примера

на

стеклоткани

устанавливается равнове­

изображен прибор

прямого

регулиро­

сие. Каждому

значению

температуры

вания «Карбоом»

фирмы «Лидс Нор-

равновесия

соответствует строго

опре­

тструп» (США). Он является систе­

деленное значение точки росы. Темпе­

мой пропорционального регулирования

ратура

измеряется медным

термомет­

(отношение времени

подачи карбюри­

ром

сопротивления

5,

помещенным

затора в печь ко времени, в течение ко­

внутри кварцевой трубки датчика. Про­

торого

подача

отключена,

пропорци­

ба контролируемого газа перед посту­

онально отклонению содержания угле­

плением в

камеру

датчика

должна

рода от заданного значения).

охлаждаться ниже температуры равно­

Импульс изменения электрического

весия. На базе приборов с хлористо­

сопротивления А от датчика прибора

литиевым датчиком работают регулиру­

«Карбоом» измеряется

мостом сопро­

ющие приборы типа «Карботрол» фир­

тивления 2 и после усиления напряже­

мы «Линдберг Энджиниринг»

(США)

ния воздействует на реле 5, которое

и регулятор точки росы фирмы «Сер-

дает команду контактору 4 на включе­

фас Комбестшейн Корп» (США).

по

ние

или

отключение

электродвигате­

Для

регулирования

атмосферы

ля 5, подающего карбюризатор в печь

содержанию С02 используются инфра­

6. Изменение

температуры

компенси­

красные

газоанализаторы

различных

руется переменным сопротивлением Д.

модификаций. Приборы типа «отрица­

Переменное сопротивление

В служит

тельный фильтр» установлены в про­

для контроля содержания углерода,

а

ходных печах для газовой цементации

Б и Г — для полуавтоматической

ка­

Волжского автомобильного завода. Их

либровки датчика. Сопротивление Е—

Рис. 8.17. Высоковакуумяые насосы

пластин к стенкам насоса обеспечива­

ней стенке насоса, заставляя коробку

ется пружинами 3. Выхлопной клапан

5 двигаться вверх и вниз в золотнике 7.

4 снабжается прижимной пружиной.

В результате откачиваемый газ всасы­

Для охлаждения насос помещен в кор­

вается через отверстие 6 и выбрасы­

пус с маслом.

вается через выпускной клапан 8. На­

В п л а с т и н ч а т о-с т а т о р н о м

сос охлаждается водяной рубашкой /.

н а с о с е

(рис. 8. 16,6)

впускная и вы­

В д в у х р о т о р н ы х

н а с о с а х

пускная

стороны

разделяются

уплот­

(рис. 8.

16, г)

газ отсасывается двумя

нительной

пластиной

2,

перемещаю­

роторами 2, синхронно вращающимися

щейся в прорези статора 6. Пластина

навстречу

друг другу. Насос

охлаж­

непрерывно

прижимается

к вращаю­

дается водяной рубашкой /. Основным

щемуся ротору 1 через рычаг 3 пружи­

достоинством

двухроторных насосов

ной 4. Газ отсасывается через патрубок

являются

простота

устройства,

боль­

5, а выпускается по каналу 7.

шие скорости вращения и высокая бы­

В з о л о т н и к о в ы х

( п л у н ж е р ­

строта действия.

выпол­

ных) н а с о с а х

(рис. 8.

16, в)

на ро­

Малые насосы (до 3—6 л/с)

тор 3 надевается

цилиндрическая обой­

няются

пластинчато-роторными

или

ма (плунжер) 2, от которой отходит

пластинчато-статорными,

средние

(от

коробка 5 с отверстием 4. При враще­

6 до

16

л/с)

и

крупные

(свыше

нии ротора обойма катится по внутрен­

100 л/с) — золотниковыми

(их

конст-

Быстрота

Остаточ­

Мощность

Диаметр патрубка, мм

Тип

впускно­

выпус­

Габариты, мм

Масса, кг

насоса

действия,

ное

дав­

нагрева­

л/с

ление, Па

теля, кВт

го

кного

Д и ф ф узи о н н ы е

Н-005

6

5 .1 0 - 4

0,45

32

8

108X 82X 331

3.0

Н-015С

15

2 .1 0 - 4

0,20

46

8

165X 120X 240

3,0

НВО-40М

40

5 -Ю -4

0,45

62

10

283X 159X 302

8.0

Н-1С-Б

50

2 - 1 0 - 4

0,35

86

20

206X 124X 328

8,0

ЦВЛ -100С

100

3 - 1 0 - 4

0,45

86

20

265X 130X 465

6,9

Н-5С

500

з - ю - 4

1,00

162

40

350X 162X 600

27,0

Н-2Т-3

1500

ыо-4

1,70

260

50

555X 388X 775

3,0

Н-5Т-3

3000

5 - 1 0 - s

2,20

380

50

747X 480X 1075

12,0

Н-8Т-М

7500

5 -Ю -5

3,50

500

85

985X 600X 1234

12,0

Н-20Т

20000

2 - 1 0 - 4

6.00

900

55

1375Х П 40Х 1435

10,0

Н-40Т

38000

5 -Ю -4

8,50

1200

55

1880X 1330X 1945

30,0

Буст ерные

БН-3

450

5 -Ю -2

3,50

160

55

410X 361X 610

33,5

БН-2000

2500

5 -Ю -2

7,50

260

100

929X 666X 1877

266

БН-4500

4500

5 -Ю -2

25,00

5С0

150

800X 940X 2112

400

Б Н -15000

15000

5 -Ю -2 42,00

900

260

1060X 2430X 3355

1000

рукция более надежна в сложных ус­

куум может создать насос. Устройство

ловиях работы). Двухроторные насо­

специальных

отражателей

позволяет

сы выпускаются с быстротой действия

уменьшить количество масла, уносимо­

(скорость

откачки)

^необх =

10 —

го из насоса. В термических печах ис­

1500 л/с и

выше. Для

герметизации

пользуются пароструйные насосы двух

движущихся

частей

вращающиеся на­

типов:

высоковакуумные

диффузион­

сосы заполняются маслом (марки ВМ-

ные,

работающие

при

давлениях

4 или ВМ-6).

параметрами

вакуум­

10-2—10~4 Па, и бустерные, откачиваю­

Основными

щие большие количества газа при дав­

ных вращающихся

насосов

являются

лениях

1,0—10~2Па. В

в ы с о к о в а ­

быстрота действия и предельное давле­

к у у м н ы х д и ф ф у з и о н н ы х

на ­

ние (предельный вакуум), которое мо­

с о с а х

(рис.

8.

17, а) последняя

сту­

жет быть достигнуто насосом. Быстро­

пень выполняется в виде эжекторного

та действия насоса равна произведению

сопла 3 с диффузором 4, что позволя­

его рабочего объема на частоту вра­

ет повысить выпускное давление. В на­

щения

ротора. По

мере

понижения

сосах применяются вазелиновые (ВМ-

впускного давления

иПобх

уменьшает­

1, ВМ-2, ВМ-5э) и силиконовые (ВКЖ-

ся.

Предельный вакуум

достигается

94А, ВКЖ-94Б)

масла. В высоковаку­

при работе насоса без нагрузки. Отка­

умных диффузионных

масляных

насо­

чиваемый при получении вакуума газ

сах они разгоняются по фракциям. Для

не должен содержать паров воды. Для

этого в насос вводят разделительные

их

удаления

применяют

выморажи­

цилиндры

2,

лабиринтные

кольца 1.

вающие

ловушки,

подают

в область

Тогда летучие фракции масел испаря­

сжатия

насоса

балластный

газ

(к ин­

ются на участках внешних паропрово­

дексу насоса добавляется буква Г).

дов, а тяжелые фракции доходят до

Принцип работы

пароструйных мас­

центра,

создавая

центральную струю

ляных' вакуумных насосов основан на

пара и обеспечивая тем самым быстро­

испарении масла и захвате его части­

действие насоса. Легкие фракции

бла­

цами откачиваемого газа. Масло испа­

годаря

высокому давлению

насыщен­

ряется электрическим нагревателем

и,

ного пара

повышают выпускное давле­

выходя через зонтичные сопла с высо­

ние откачиваемого газа.

н а с о с а х

кими скоростями, увлекает частицы га­

В

б у с т е р н ы х

за, затем пары масла конденсируются

(рис. 8.

17, б), последняя ступень кото­

под влиянием охлаждаемых водой сте­

рых выполнена в виде сопла 2 с диф­

нок насоса. Чем ниже температура ох­

фузором.

1,

используют

вазелиновые

лаждения газа, тем более высокий ва­

масла ВМ-3. Основные технические ха-