ZGS300高温真空炉方案Word文档格式.docx

ZGS300高温真空炉方案Word文档格式.docx

《ZGS300高温真空炉方案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ZGS300高温真空炉方案Word文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

战略理念：

三年打基础，三年上水平，三年上规模，努力成为国内电子专用设备领域的排头兵。

营销理念：

为客户创造价值

管理理念：

在加强基础管理的基础上，保持企业创新的活力。

竞争理念：

一是消化吸收世界先进产品技术的能力，二是快速研制与生产能力，三是强大的市场销售与服务能力，四是成本竞争能力。

人才理念：

人力资本的增加优于财务资本的增加。

可持续理念：

从学习力的基础出发，进而发挥生命力，落实执行力，加强竞争力，提升增长力，最终走上成功的道路。

战略是方向，营销是手段，管理是基础，竞争是策略，人才是核心，绩效是动力，文化是引擎，可持续发展是最终要实现的目的。

“八个理念”作为一个有机的整体，来自于二所的科研生产实际，也必将随二所的发展而不断向前发展。

高温真空炉技术方案

一、设备名称、数量及用途

设备名称：

数量：

1台

设备用途：

该设备主要用于各种结构材料、铜合金等零件的真空钎焊、退火及真空消除应力处理等。

特点：

该设备采用国际上同行业中先进设计思想，成熟合理的制造技术，能够满足用户所提供材料的真空钎焊、退火及真空消除应力处理要求。

该设备结构设计先进合理，配套产品和功能元器件都具有较先进的水平和较优越的性能，能够适应长期、安全、稳定、可靠运行，满足用户的使用要求。

标准：

设备设计制造符合ISO国际标准；

设备所有零、部件和各种仪表的计量单位全部采用国际单位（SI）标准。

二、主要技术指标

1.结构形式：

单室、卧式

2.炉膛有效尺寸：

1200×

900×

900（mm）（L×

W×

H）

3.总装炉量：

≤500Kg/炉（含工装）

4.最高温度：

1150℃

5.工作温度:

500℃～950℃

6.温度均匀性：

±

5℃（500～750℃）/ 

≤±

5℃（750℃以上）

7.升温速率：

RT～1100℃，1.5h，保温0.5h

8.极限真空度：

6.0×

10-4Pa（6×

10-6mbar）（空炉、冷态，干燥除气后）

9.工作真空度：

1.0×

10-2Pa（1×

10-4mbar）

10.抽真空速率：

≤20min（空炉、冷态，高阀打开抽至1×

10–2Pa）

11.泄漏率：

≤1×

10-1 

pa·

L/s（1×

10-3mbar·

L/S）

12.气氛：

氮气和氩气

13.氮气和氩气压力控制范围：

10～1000pa（10-1～10mbar）

14.气冷压力：

≤2bar，压力在控制面板上可以连续可调

15.冷却速率：

540℃以上，55℃/h；

540℃～RT，150℃/h

三、主要结构及配置

高温真空炉为卧式单室结构，其主体为双层水冷结构，由炉体、加热系统、强冷系统、真空系统、水冷系统及电气控制部分组成。

现将各部分结构概述如下：

高温真空炉三维图

3.1炉体部分

炉体部分是高温真空炉的主体部分，由炉体和炉门两部分组成。

炉体由双层钢板卷筒后焊成（其中，内层为优质不锈钢板并进行抛光处理，外层为优质碳钢板），两层之间有夹缝，内通冷却水，两端与法兰焊接而成，炉体侧壁设有真空系统接口、水冷电极接口、热电偶接口、均温性校验热电偶接口（九点）、冷却管道接口、充气系统接口、安全阀接口等装置。

炉门由双层椭圆封头（其中，内封头为优质不锈钢板并进行抛光处理，外封头为优质碳钢板）与圆形法兰焊成，中部设有观察孔。

炉门与炉体之间用铰链连接，炉体法兰与炉门法兰之间采用O型橡胶圈密封，炉门压紧机构采用齿圈双向压紧方式（气缸驱动）、自动锁紧，同时设置有行程开关、压力检测等检测装置，可以保证炉内在充气状态下炉门无法打开。

采用该压紧方式可以满足炉内抽真空和充气气冷时的密封需要。

炉门压紧机构示意图如图：

高温真空炉炉门示意图

设备有多重过压保护，炉体上装有安全阀，电接点压力表，压力传感器。

在使用过程中，当达到工作压力时，充气系统会自动关闭，当压力小时，系统会自动补气。

系统过压保护可以在电接点压力表和压力传感器中同时设定，达到双重保护，即使两个传感器都不起作用，当充气压力达到一定压力时，炉体上的安全阀就会自动打开，这样就可以保证设备使用安全。

3.2加热室

加热室置于真空炉体内,由加热元件、辐射屏、料台及其支承瓷座、工件支撑机构等组成。

根据设备温度指标的要求，加热元件选用耐高温的合金钼带，采用压筋结构，可以保证加热带在高温状态下有足够的强度，长期使用变形小。

辐射屏为全金属结构，由1层钼屏、2层耐热钢屏（根据我们在多台设备实践的结果，在这两层屏使用耐热钢屏可以大大的减少隔热屏的变形问题）、3层不锈钢屏及1层不锈钢筒组成，为了减少高温热膨胀引起的翘曲变形，每层辐射屏采用多块组成，便于更换，层与层之间间距设计合理，避免隔热层之间由于变形而产生热短路。

全金属辐射屏可以实现快速加热和冷却。

工件支撑由不锈钢支柱和支撑板组成，可以满足支撑强度的要求，且长期使用不变形。

绝缘瓷件选用耐高温的优质95瓷，可以保证加热体具有很好的绝缘性能。

此照片为：

宽带结构炉胆照片

3.3真空系统

真空系统由真空获得及真空测量组成。

根据设备工作真空度和极限真空度的指标要求，该设备选用三级泵抽真空系统。

真空机组配置如下：

Ø

KT-1000油扩散泵1台（沈阳真龙）

ZJP-1200罗茨泵1台（台州星光）

HG-150滑阀泵1台（台州星光）

2X-15旋片泵1台（成都南光）

GDQ-S1000高真空挡板阀1台（沈阳真龙）

SDB-1000水冷挡板1台（沈阳真龙）

GDQ-J250高真空挡板阀2台（宁波阀门厂）

GDQ-J150高真空挡板阀1台（宁波阀门厂）

DDC-JQ50电磁充气阀1台（宁波阀门厂）

在扩散泵和高真空挡板阀之间配置SDB-1000水冷挡板，可以有效防止扩散泵油蒸汽进入真空室污染被处理工件。

真空系统配置各种性能可靠的阀门、管道，采用可调节、柔性联接，来实现对炉体的真空抽气，并在各管路段设置有真空检测装置，便于各段真空测量。

真空测量由数显电子真空计、真空规管及连接电缆线（成都睿宝）组成。

真空计成都睿宝

电阻规成都睿宝

电离规成都睿宝

捕集器：

为了使杂质不进入真空抽气机组污染油扩散泵，在抽气机组与炉体之间配置捕集器，捕集器是由冷却水管与散热叶片组成。

可以方便拆下便于维修，捕集器同时还可以防止扩散泵油返至炉体污染被处理工件。

3.4强冷系统

强冷系统设有循环风系统、换热系统、管路系统。

循环风系统采用大风量叶轮，保证冷却时的风压。

本设备采用惰性气体作为强制冷却的介质，采用大风量离心风机进行强制风道式循环冷却，采用水冷式翅片管换热器进行热交换—热交换量大、冷却速度快。

采用独特冷却气体循环管路设计，内胆筒体360°

方向上都设置喷气孔，使被处理工件总体同时冷却，保证冷却速度及均匀性要求。

当工件加热完毕后进行气冷时，先向炉内充入大约1bar的惰性气体（与大气基本平衡）以保护电机启动，电机正常运转后再继续向炉内充气到需要的压力，气流从风机高速压向炉胆喷气嘴并迅速吹向工件，从工件出来的热气流通过回气孔到热交换器进行冷却，通过热交换器冷却后的气体又被风机压向喷气嘴和工件，形成一个循环回路。

3.5水冷系统

水冷系统是对炉体、炉门、真空泵、镁捕集器、水冷挡板、水冷电极及各部位的密封圈等部分提供冷却用水。

设备配备了一套包括总进水管和总回水管的水冷系统，管路布局整齐、美观。

总进水管上装有电接点水压表，具有水压低限报警功能。

同时配有双进水接口，可以连接自来水系统，确保设备在工作过程停电不停水，防止设备损坏。

采用水循环系统或冷却塔系统（用户自备）。

3.6充气系统

为了满足设备工艺过程中的用气（惰性气体）需要，该设备配置有充气系统，该系统由充气管路、充气阀、压力表、压力传感器、安全阀等组成，可以根据工艺需要设定充气压力，当需要充气时，该系统可以自动运行，同时安装有手动充气阀，方便特殊情况下使用。

充气系统分为两路，一路为主充气和补气时使用，一路为分压时使用。

3.7电控系统

电控系统由晶闸管调压器、温控仪、记录仪、真空计、触摸屏、工控机和可编程控制器及各种传感器组成，控制面板采用触摸屏和工控机两种控制方式，操作简便直观，且扩展空间大，便于将来多台设备统一操作管理（工控机功能）。

3.7.1主要功能

电控系统以PLC为运算控制核心，对设备的实时状态进行监测，并根据操作员通过触摸屏或工控机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PLC的输出控制信号产生动作，直接控制各个阀门、机组、电源等直接执行元件。

系统配备了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、充气压力等指标或者某一部件出现异常，系统会在触摸屏、工控机以及报警灯上同时发出报警，并在工控机上详细显示当前异常原因及处理办法。

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员的误操作而发生事故，具体设定有：

①在电接点压力表和真空计上设定机组各个泵的开启压力，严格规定机组的开启顺序，从而保证罗茨泵、扩散泵不会因为操作员的误操作而产生损坏（罗茨泵出口压力要3000Pa以下，扩散泵加热需保证在10Pa以下，不满足条件则极易损坏）。

②不到设定真空度，不能对焊接室加热。

在加热过程中，如果真空度突然低于所设定值或者分压未达到设定值时，系统自动停止加热，并发出报警信号。

此功能目的是保证设备在使用过程中突然发生漏气现象时，把损失降到最小。

③当冷却水压低于设定值或流量小于一定值时，系统自动关闭加热系统、扩散泵，并在触摸屏、工控机及报警灯上发出声光报警，提示操作员及时处理水路故障。

冷却水是确保真空炉正常工作的先决条件，在工作中停电不停水。

④当温度检测热电偶出现故障，或者加热系统失控导致温度过高，超过设定的安全温度时，加热系统电源会及时切断，并在触摸屏、工控机及报警灯上同时出现报警，并且系统会在工控机上自动分析温度失控原因，给出建议解决方案。

⑤当充气系统故障导致炉内压力过高超过设定的安全压力时，充气阀会被强制关闭，弹簧式安全阀自动打开，同时在触摸屏、工控机及报警灯上发出报警，通知操作人员处理事故。

⑥设备采用的阀门均为气动，由电磁阀控制，当发生断电时，所有阀门会在压缩空气的压力下自动关闭，保证设备内部的真空状态。

3.7.2电器控制柜的主要配置

低压电气元件

断路器、接触器、中间继电器、按钮、报警器和指示灯等主要元件选用施耐德或西门子产品，性能可靠，使用寿命长。

温控仪表

温度控制仪表采用日本导电的FP23，SR23温控仪，采用PID调节方式，根据由控温热电偶读取的温度信号的变化，自动调节输出功率。

其中FP23为主控仪表，可以用来设定温度控制曲线，最大可进行400步设定，并可以同时设定存储20条工艺曲线。

SR23作为从表，工作过程中从FP23获得温度控制指令，实现多区温度同步控制。

所有仪表精度等级均为0.1级，控温精度±

1℃，均带有自整定功能，自动选择最合理的控制参数，保证炉温均匀性。

所有仪表预留通讯接口，可以实现集中监控，系统可以采用手动/自动运行。

记录仪表

选用浙大中控无纸记录仪，可连续记录炉内温度，工件温度，真空度，并可随时翻查半年内所有设备运行时的数据，方便分析设备故障及焊接处理工艺。

仪表配有数据处理软件，配置CF卡可将数据转移到电脑上，生成报表，用于打印或者书写报告。

预留通讯接口，可以实现集中监控。

数显真空计

真空计采用成都睿宝ZDF-5227AX型复合真空计，检测炉内实时真空度。

真空计配有真空度继电器输出设定点，用于加热安全真空度，扩散泵安全加热真空度，分压系统设定2个真空度的设定。

⑤可编程控制器

采用欧姆龙CP1H可编程控制器做为系统控制核心，负责接收各个传感器和仪表数据，进行处理分析后输出控制信号到直接执行设备，完成设备动作。

控制程序设有手动和自动两种操作模式，可在触摸屏和工控机上随时进行切换，且不中断设备运行状态。

预留通讯接口，可以实现计算机集中监控。

⑥触摸屏

采用台湾威纶MT8100I液晶触摸屏，使用寿命长，安全可靠。

触摸屏安装有我们开发的真空钎焊设备控制系统，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。

⑦热电偶

控温热电偶和工件测温热电偶均采用N型Ⅰ级偶（外接插头为快插式），其中主控仪表使用热电偶为双芯偶。

⑧计算机控制系统

工业控制计算机采用台湾研华工控机系统IPC-610，操作系统WINDOWSXP，CPUe5300双核2.6G，内存2G，硬盘500GB，显示器为彩色液晶触摸显示屏（19英寸）。

安装钎焊炉控制组态软件，可统计设备运行过程中的所有数据，包括温度、真空、压力及报警等，并能绘制图表进行分析、存储及打印。

通过组态软件可以完成设备的所有功能控制，包括温度的设定、机组运行的控制等，且组态软件备有网络接口，将来可进行现场总线式的连接控制。

⑨调压器

调压器选用晶闸管调压器，由温控表发出控制信号调节每个区的加热功率，使每个加热区达到最适合的加热功率配比，从而保证炉温均匀性。

调压器为多路单相调压器，采用低电压大电流的输出方式，输出电压不高于70V，正常工作时一般不大于85%输出，安全可靠。

调压器内置过流、缺相保护电路，发生故障时自动断开加热电源，并发出报警。

四、附件、备件

耐热钢料盘1个

手动液压料车1台

炉温均匀性检测接头1套

密封圈1套

绝缘瓷件1套

真空规管1套

五、设备工作条件

电源：

415V±

10％、50Hz±

3Hz三相

环境温度：

5℃～40℃

相对湿度：

≤85％

压缩空气压强：

（4.0～6.0）kg/cm3

进水压强：

（1.5～3.0）kg/cm3，进水温≤32℃

用户自理条件：

设备现场安装用的起重设备及通用工具，需相关操作人员配合。

按供方所提供的地基图进行设备基础的土建施工，包括设备管线的地沟、预埋件、设备基础的紧固件、轨道定位件的紧固件等。

按设备用电要求将电源电缆分两路引到设备相对应的电源接口上的空气开关并连接，一路为加热用调压器，一路为电气控制柜。

将冷却水系统放置到位,将冷却水的进出水接至真空炉的总进出水管阀门上。

六、随机文件

1、设备使用说明书

2、设备总图、安装地基图（安装地基图在合同生效一个月内提供）

3、电气原理图

4、主要配件说明书及合格证

5、产品合格证

七、供货时间及要求

供需双方签字盖章合同生效，设备预付款到供方帐后5个月完成设备制造。

供方完成铝真空钎焊炉制造后，在供方进行设备冷态验收，设备到达需方安装调试后进行最终验收。

八、包装、运输

1.包装箱用新的坚固的木箱，适于长途运输，防潮、防锈、防震、防粗暴装卸；

2.交货地点：

需方工厂。

中国电子科技集团公司第二研究所