Өндөр даралттай нөхцөлд (≥10 МПа) кварцын хоолойг битүүмжлэх техникийн гарын авлага
Кварц, алюмина, сапфирийн хоолойн сонголт, суурилуулалт ба баталгаажуулалтын журам
1. Хэвний төрөл харьцуулалтын хүснэгт
| Хаалтын төрөл | Дээд даралт | Температурын хүрээ | Дахин ашиглах боломжтой | Хоолойн диаметрийн хүрээ | Санал болгож буй хэрэглээний жишээ |
|---|---|---|---|---|---|
| Металл фланец + конус хэлбэрийн битүүмжлэгч | 30 МПа-тай тэнцүү буюу бага | -200 ~ 500 °C | ✓ | 5–100 мм | Байнга хандах шаардлагатай өндөр даралттай реакторууд |
| Шишийн хайлалтын битүүмжлэл | 15 МПа-тай тэнцүү буюу бага | ≤450°C | ✗ | 3–50 мм | Байнгын мэдрэгчийн бүрхүүлжэлт |
| Гидравлик хүйтэн шахалт | 100 МПа ба түүнээс бага | -273 ~ 1000 °C | ✗ | 3–20 мм (зузаан ханатай) | Хэт даралтын/криогенийн хэрэглээ |
| Металжуулсан наалдуулалт | ≤50 МПа | 1000°C-ээс бага | ✗ | 3–20 мм | Агаарын болон сансрын нисэх, батлан хамгаалах зэрэглэлийн найдвартай байдал |
2. Конус хэлбэрийн битүүмжтэй металл фланец (санал болгож буй арга)
1. Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд
- Фланцийн материал: Inconel 718 (зэврэлтэнд тэсвэртэй никель хайлш)
- Герметийн жийргэвчХалуун барилтаар зөөлрүүлсэн зэс (1 мм зузаан, HV50 хатуулагтай)
- Конус өнцөг: 20° ± 0.5° (хоолойн нарийвчлалтай өрөмдсөн конустай таарч байх ёстой)
2. Суулгах журам
① Бэлтгэл
- Кварцын хоолойн үзүүрийг дөлөөр өнгөлж, бичил хагархайг арилгана
- Фланецийн конус гадаргууг толь шиг өнгөлөх (Ra ≤ 0.8 мкм)
② Угсралт
- Зэсийн жийргэвчийг фланцийн конус дээр тавь.
- Хоолойн конус хэсэгт өндөр температурт зориулагдсан вакуум тос (жишээ нь, Apiezon N)-ийг түрхэнэ.
- Гидравлик эргэлтийн түлхүүр ашиглан боолтуудыг шат дараатай чангална.
Хавчуурын эргэлтийн моментны хуваарь (M6 хавчуурын хувьд):
| Тайз | Эргэлтийн момент (Н·м) | Үргэлжлэх хугацаа |
|---|---|---|
| Урьдчилан ачаалах | 10 | 5 минут |
| Дунд | 20 | 10 минут |
| Эцсийн | 30 | 30 минут |
3. Алдагдлыг турших шалгуур
- Гелийн алдагдлын хурд: ≤ 1×10⁻⁸ мбар·л/с
- Даралтыг барих туршилт: 1 цагийн турш 15 МПа, даралт бууралт <1%
3. Аюулгүй байдлын урьдчилан авах арга хэмжээ
1. Дэлбэрэлтээс хамгаалалт
- Хоолойн эргэн тойронд 6 мм поликарбонат дэлбэрэлтээс хамгаалах хавтан (IR камерын цонх сонголттой)
- Механик даралт тайлах хавхлагыг суулгах (тохиргоо = 12 МПа)
2. Ажлуудын удирдамж
Битгий:
- ✗ Хурдан даралтжуулалт (1 мин тутамд ≤ 1 МПа/мин даралт өсөлт ашиглах)
- ✗ Орчны температурт даралтын хэт их ачаалал (даралтын өмнө ≥100 °C-д урьдчилан халаах)
4. Амжилтгүй тохиолдлын судалгаа
Тохиолдол 1: Фланецийн битүүмжлэлийн алдагдал (POSTECH тохиолдол)
- Асуудал: Гелигийн алдагдлын хурд 8 МПа-д огцом өссөн
- Үндсэн шалтгаан: Гаскет халааж зөөлрүүлээгүй; өндөр хатуулаг нь зохих деформаци хийхэд саад болсон
- ШийдэлHV50 зөөлөн зэс рүү шилжүүлсэн; алдагдал 100 дахин буурсан
2-р тохиолдол: Хоолойн хугарал (NIMS Японы лаборатори)
- Асуудал: 12 МПа даралтын үед уртрагийн хагаралт
- Үндсэн шалтгаанЛазер хайчлалтаас үүссэн доорх гэмтэл илрээгүй
- Сайжруулалт: Нийлүүлэгч одоо заавал хангах ёстой Флуоресцент нэвчигч ашиглан хийсэн шалгалтын тайлан
5. Техникийн дэмжлэг
Кварцын хоолойн нийлүүлэгч | Захиалгаар тохируулж болох хоолой, халаагч | GlobalQT
Тухайн туршилтын параметрүүд (жишээ нь CO₂ үе шат, өсөлтийн хурд гэх мэт) дээр үндэслэн цаашдын зөвлөгөө авахын тулд, бичнэ үү бидэнтэй холбоо барина уу.
Энэхүү баримт бичгийг туршигч нь тодорхой туршилтын параметрүүд (жишээлбэл, CO₂-ийн фазын төлөв, халаалтын хурд гэх мэт) дээр үндэслэн шинэчлэн боловсруулах ёстой.