Автоклавный газоблок: Все вопросы и ответы об автоклавном газобетоне

Автоклавный газобетон: свойства, плюсы и минусы

Автоклавный газобетон является ярким представителем пористых бетонов и достаточно хорошо зарекомендовал себя во многих странах мира. Такие материалы в наше время нашли широкое применение в строительстве жилых и промышленных объектов.

Основные компоненты автоклавного газобетона: цемент, кварцевый песок и специальные газообразователи.

В настоящее время изготовлением и реализацией материала занимается множество компаний. Автоклавный газобетон на рынке строительных материалов представлен в широкой номенклатуре: разные формы, размеры и цвет. Неизменно одно — высокие эксплуатационные характеристики, которые выгодно отличают его от других товаров.

Строение материала

Газобетон является разновидностью ячеистого бетона, в котором по всему объему расположены воздушные поры размером 1-3 мм. Его основу составляет бетонная смесь из вяжущего состава, наполнителя и воды.

Плотность автоклавного газобетона.

В общем случае, к классу газобетонов относят (с разделением по типу вяжущего состава) газобетон на цементной основе, газосиликатный с известью в качестве вяжущего вещества, газошлакобетон на основе шлаков и газогипс.

Воздушные поры в структуре создаются за счет химической реакции с выделением газа. Для инициирования такой реакции в смесь добавляется алюминиевая пудра или паста. Таким образом, состав газобетона, в общем случае, представляет собой смесь цемента, извести, песка, воды и остатков алюминиевой пудры. По необходимости могут вводиться добавки для придания специфических свойств. Соответственно, структура автоклавного бетона — затвердевшая бетонная масса с равномерно распределенными по объему многочисленными небольшими порами.

Вернуться к оглавлению

Особенности изготовления

Автоклавный газобетон получил свое название по способу затвердения бетонной массы, после осуществления химической реакции с выделением газа. Схема полного цикла изготовления материала показана на рис. 1.

Изготовление такого газобетона производится в автоклаве в следующем порядке. Бетонная смесь перемешивается до консистенции сметаны и заливается в формы на половину объема, при этом на смесь осуществляется ударная нагрузка, при которой происходит процесс гашения извести с выделением тепла. Так как все это происходит в автоклаве, то температура поднимается до 80 градусов.

Рисунок 1. Схема полного цикла изготовления автоклавного газобетона.

Начинается активная реакция алюминия и извести с выделением водорода. Бетонная масса увеличивается в объеме и заполняет всю форму. В автоклаве поднимается давление. Под воздействием температуры и давления цемент твердеет, закупоривая поры внутри своего объема. Во время реакции воздух вытесняет водород из пор, заполняя их. Таким образом формируется бетонная структура, в которой воздушные поры занимают до 80% всего объема.

Автоклавное отвердение массы производится в течение 1-2 ч. Затем снимается крышка автоклава и производится разрезание газобетона на блоки нужного размера, при этом полное отвердение бетона пока не достигается. При резке формируются торцевые элементы зацепления блоков (по необходимости). После разрезания блоки опять помещаются в автоклав, где осуществляется их увлажнение при температуре порядка 190 градусов и давлении до 1,2 МПа. Под таким воздействием масса окончательно кристаллизуется с образованием прочного минерала. Окончательное отвердение и кристаллизация происходят в течение 12 ч. Обычно бетонная смесь готовится в следующей пропорции: цемент (чаще портландцемент) — 20%, кварцевый песок — 60%, известь — до 20%. Остатки алюминия — не более 1%.

Основным преимуществом автоклавного способа твердения является то, что при воздействии высокой температуры и давления ячеистый газобетон формирует особое минеральное образование — тоберморит, который имеет повышенную механическую прочность и не подвержен усадке. Кроме того, такие искусственные условия значительно ускоряют процесс отвердения массы, что очень важно при промышленном производстве.

Вернуться к оглавлению

Основные свойства материала

Свойства автоклавного газобетона.

Благодаря своей пористой структуре газобетон обладает малым удельным весом (от 300 до 700 кг/м³) и высокими теплоизоляционными свойствами. Автоклавный способ производства обеспечивает и высокую прочность на сжатие, до 50 кг/см².

Путем варьирования объема пор изменяется плотность газобетона; одновременно меняется прочность и теплопроводность. При этом изменение основных параметров идет разнонаправленно. Уменьшение плотности (увеличение пористости) ведет к повышению теплоизоляционных свойств и снижению прочности, а увеличение плотности — к обратному эффекту.

Исходя из такой зависимости, автоклавный газобетон подразделяется на 3 категории: теплоизоляционный, конструкционный и конструкционно-теплоизоляционный. Автоклавный бетон плотностью до 400 кг/м³ относится к теплоизоляционному типу и предназначен для частных невысоких домов в районах с достаточно холодным климатом. Газобетон плотностью 700 кг/м³ является конструкционным и используется в несущих конструкциях и домах из нескольких этажей, но его придется дополнительно покрывать теплоизоляцией. Оптимальными свойствами обладают конструкционно-теплоизоляционные бетоны плотностью 500 кг/м³, которые при достаточно высокой прочности обеспечивают хорошую теплоизоляцию.

Вернуться к оглавлению

Каковы размеры блоков?

Разновидности газобетонных блоков.

Малый вес пористых бетонов обеспечивает возможность применения строительных элементов с увеличенными размерами. Строительные блоки из газобетона имеют длину 625 мм, высоту — 200 и 250 мм, ширину — 100-400 мм. Такие размеры позволяют значительно ускорить и упростить кладку стен, при этом вес блока остается в разумных пределах для его ручного перемещения и укладки.

Важным преимуществом автоклавного бетона является точность и стабильность геометрии строительных элементов (блоков). Автоклавное отвердение бетонной массы в форме позволяет обеспечить четко очерченные ребра и углы, ровную гладкую поверхность граней, очень высокую стабильность размеров, которые почти не изменяются в течение длительного времени производства.

Вернуться к оглавлению

Другие свойства газобетона

Автоклавный газобетон имеет высокую паропроницаемость. По своей воздухопроницаемости он относится к «дышащим» стройматериалам, т.е. способен выводить наружу пар из помещения. Такое свойство исключает образование плесени или грибков в местах парового конденсата.

Пористая структура обеспечивает повышенные звукоизоляционные свойства.

Широкую популярность в Европе материал получит из-за своей экологической чистоты. В составе газобетона не содержится никаких вредных примесей (даже алюминий находится в незначительном количестве и в связанном состоянии), что исключает вредные выделения, как при строительстве, так и в период эксплуатации. Экологичность состава не нарушает даже воздействие высоких температур и других климатических факторов. По своей пожарной безопасности и огнестойкости газобетон можно считать уникальным. Даже длительное воздействие открытого пламени и термической нагрузки не воспламеняет и не разрушает материал.

Вернуться к оглавлению

Технологичность газобетона

Области применения газобетонных блоков.

Стабильность размеров позволяет укладывать блоки из газобетона на клеевой состав. Это дает возможность значительно уменьшить размер шва между блоками до 2-3 мм. Такое свойство повышает теплоизоляционные характеристики стены, так как любой раствор имеет тепловые параметры, намного уступающие свойствам самого строительного материала. Кроме того, укладка блоков с правильной геометрией на тонкий слой раствора позволяет сформировать практически идеальную рядовую укладку.

Другим технологическим преимуществом автоклавного газобетона является его легкая обработка обычным инструментом. Он легко строгается рубанком для газоблоков, режется ножовкой по металлу и болгаркой, сверлится электродрелью, коробится стамеской. В блок из такого газобетона можно легко вбить гвоздь или вкрутить шуруп.

Для обработки и укладки газобетона нужен обычный инструмент:

• электродрель;
• болгарка;
• шлифовальная машина;
• ножовка по металлу;
• стамеска;
• рубанок для газобетона;
• напильник;
• шпатель гребенчатый;
• шпатель;
• мастерок;
• миксер строительный;
• уровень;
• отвес.

Автоклавный газобетон обладает рядом уникальных свойств. По своим экологическим и энергосберегающим характеристикам он опережает большинство стройматериалов. Кладку стен из таких блоков легко осуществить своими руками.

Автоклавные газобетонные блоки: технология и свойства

Сегодня для малоэтажного частного строительства все чаще используются специальные автоклавные газобетонные блоки, которые обладают многочисленными преимуществами. Это современный высококачественный материал, с которым легко и удобно работать, он обладает небольшим весом, размеры блоков удобны для кладки, нет необходимости привлекать тяжелую строительную технику.

Сегодня автоклавные ячеистые блоки можно приобрести таких размеров: 60 см — длина изделия, 25 см — высота, 7,5-50 см — толщина блока (тонкие изделия предназначены для выкладывания перегородок).

Особенности газобетона

Когда изготавливаются газобетонные блоки автоклавного твердения, то для этого процесса применяется высокий уровень давления и воздействие водяного пара. Все это позволяет обеспечить получение однородной структуры, а характеристики получаются одними из лучших среди остальных типов ячеистых бетонов. Заводы применяют современные технологии, поэтому возможно изготовление прочных и долговечных материалов для строительства.

Таблица размеров газоблока.

Для укладки изделий используется специальный клеевой состав, он наносится методом впустошовку для обеспечения дополнительной изоляции стен. Выпускаются гладкие и пазогребневые блоки с удобными хватами для рук. Гладкие блоки дешевле, но укладка их более качественная. Хваты позволяют легко переносить изделия, укладывать их на месте. Для армирования по длинной стороне каждого элемента вырезаются дополнительные пазы, делать это просто, так как материал не скалывается, режется быстро.

Сегодня автоклавные ячеистые блоки можно приобрести таких размеров:

• 60 см — длина изделия;
• 25 см — высота;
• 7,5-50 см — толщина блока (тонкие изделия предназначены для выкладывания перегородок).

При необходимости изделия могут выпускаться индивидуальных размеров, например, с длиной до 3 м, но делается это только для больших зданий. Плотность одного изделия равна 400-600 кг/м³, для строительства небольшого малоэтажного дома достаточно и 400 кг/м³.

Вернуться к оглавлению

Изготовление автоклавного газобетона

Газобетонные блоки автоклавного твердения изготавливаются на основе следующей технологии:

Схема производства ячеистого бетона автоклавного твердения.

1. Сначала в автоматическом режиме готовится смесь для изготовления ячеистого бетона. Консистенция раствора напоминает жидкую сметану, которая легко льется, все пропорции задаются заранее, контролируются программой.
2. Далее выполняется заливка бетонной смеси, при этом каждая форма заполняется только на ½, периодически все емкости подвергаются специально рассчитанным ударным нагрузкам. Это делается для того, чтобы улучшить пористую структуру. В первое время после заливки осуществляется гашение извести в составе, выделение тепла. Примерно за 1,5 часа температура увеличивается на 80°С. Когда происходит взаимодействие извести и алюминия, выделяется свободный водород, он поднимает смесь, которая и заполняет форму до верха (поэтому изначально заполнение происходит только наполовину).
3. При повышении температуры начинается схватывание бетона, в массе формируются сферические ячейки, внутри которых находится водород и воздух. Размер пор составляет 1,5-3 мм. Такая пористость и обеспечивает все преимущества ячеистого автоклавного бетона.
4. Чтобы произошло затвердение массы, необходимо около 60-120 мин. За это время газобетон становится достаточно прочным, чтобы его можно было начать резать на изделия требуемых форм.
5. Бетонный массив остается еще мягким, но форму свою уже не потеряет. Осуществляется распалубка, блоки нарезают в вертикальном состоянии специальными струнами. На этом же этапе производится формирование пазогребневой системы, делаются специальные карманы для хвата руками во время кладки стен. Далее все блоки помещаются на хранение для дальнейшего набора прочности.

В итоге получается материал, который отличается негорючими свойствами, его не могут повредить мыши и другие грызуны, грибки.

Теплосберегающие свойства высоки, толщина стены для Московской области может составлять всего 400 мм.

Если сравнить с обычным керамическим кирпичом, то для него толщина стены должна быть равна 780 мм, а это негативно сказывается на стоимости работ.

Что касается стоимости, то газобетон отличается не только превосходными эксплуатационными характеристиками, но и невысокой ценой. После кладки стена отделывается тонким слоем штукатурки, что положительно сказывается на общих финансовых расходах по строительству и утеплению дома.

Вернуться к оглавлению

Свойства автоклавных блоков

Характеристики автоклавного газобетона.

1. Материал легко сверлится и режется, при необходимости можно использовать ручную ножовку. Подогнать размеры строительных элементов можно прямо на месте, это сокращает время, не требует больших расходов.
2. Экологичность тоже соответствует нормам, при использовании материалов не выделяются токсичные, вредные вещества.
3. Блоки обладают уникальными характеристиками. Их вес можно сравнить с весом деревянных блоков, при этом прочность высокая, почти как у натурального камня.
4. Показатели теплопроводности газобетона низкие, они составляют всего до 0,12 Вт/м°С, стены получаются теплыми. Конечно, нельзя строить стену в 1 блок, здесь все зависит от климатических особенностей конкретного региона, но в сравнении с другими типами материалов для строительства ячеистые бетоны значительно выигрывают.
5. Вместе с теплозащитой материалу свойственна и шумоизоляция.
6. Блоки устойчивы к влаге, они паронепроницаемы.
7. Газобетон обладает высоким уровнем устойчивости к низким температурам, при этом особая пористая структура не дает материалу пропитаться водой. Никаких трещин и разрушений не будет.
8. Сроки службы ячеистого бетона значительные. Если соблюдать технологию строительства и проводить профилактический ремонт, то он простоит около 100 лет и больше, потребуется лишь косметический ремонт по обновлению облицовки.
9. Газобетонные автоклавные блоки не гниют, они не подвержены негативному влиянию плесени, разнообразных живых микроорганизмов.

Автоклавный ячеистый газобетон представляет собой строительный материал, который удовлетворяет практически всем стандартам и нормам, применяемым сегодня. Этот бетон обладает отличным качеством, его положительные свойства проверены временем. Для производства блоков применяются только автоматические линии и контроль, вероятность ошибок сводится к минимуму.

Неавтоклавный газобетон: характеристики, свойства, применение

Неавтоклавный газобетон является одной из распространенных разновидностей пористых бетонов. Строительные блоки из пористых бетонов находят широкое применение при возведении различных сооружений.

Неавтоклавный газобетон — один из видов пористого газобетона, который очень популярен при строительстве домов.

Широкая номенклатура продаваемых стройматериалов позволяет выбирать бетон, наиболее пригодный для конкретных условий. Неавтоклавный газобетон, который имеет ряд преимуществ, в некоторых случаях становится предпочтительным.

Особенности газобетонов

Газобетоны представляют собой бетон с равномерно распределенными в нем воздушными или газовыми порами. В зависимости от того, как получен материал, различаются автоклавные и неавтоклавные газобетоны. Автоклавные составы получают при затвердении исходной массы в искусственно созданных условиях — повышенная температура и давление в автоклаве, что позволяет значительно ускорить процесс. Неавтоклавный газобетон созревает в естественных условиях или при определенном воздействии температуры и влаги, но при нормальном атмосферном давлении, что, естественно, ведет к длительному сроку изготовления.

Характеристики газобетонных блоков.

Как и любой бетон, газобетон состоит из смеси связующего вещества, наполнителя и воды. В зависимости от типа связующего вещества газобетонные смеси делятся сам на газобетон (цементная основа), газосиликат (известь), газошлакобетон (шлаковая основа) и газогипс (гипс). Наибольшее распространение находят материалы на цементном и цементно-известковом связующем веществе, причем второй тип реализуется только автоклавным методом.

Главное отличительное свойство газобетонов — это наличие в их объеме пор, которые образуются при введении в состав смеси специального вещества. В связи с этим различают два типа пористых бетонов — газобетон и пенобетон. Первый тип материала получается при введении в смесь реагента, способного вызвать реакцию с выделением газа. Обычно используется алюминиевая пудра, которая, вступая в химическую реакцию с водой, приводит к выделению углекислого газа, создающего пористую структуру. Изготовление пенобетона основано на введении вещества, вспенивающего смесь, которая после активного перемешивания формирует пористую массу. После отвердения масса разрезается на блоки определенных размеров — пеноблоки или газоблоки.

Виды и размеры газобетона.

Состав и структура пористых бетонов (без добавок для придания специальных свойств) выглядит следующим образом. Газобетон — цемент, известь, песок, алюминиевая пудра, вода. Структура — многочисленные поры, заполненные газом и имеющие иногда неровности из-за выхода газа, причем они могут выходить на поверхность. Неавтоклавный пенобетон состоит из цемента, песка и воды, а структура — закрытые воздушные поры круглой формы. Пеноблоки имеют достаточно гладкую поверхность.

Вернуться к оглавлению

Особенности производства неавтоклавных газобетонных блоков

Газобетон изготавливается из смеси портландцемента (50-60% от массы смеси), измельченной гашеной извести с добавлением шлака, золы и иных отходов. При добавлении порообразующего вещества (до 2 кг на 1 м³ массы) протекает активный процесс образования вспененной массы, которая тщательно перемешивается. Затвердение такой смеси проводится в длительном режиме при обычных условиях без использования автоклава. С целью ускорения отвердения и повышения однородности распределения пор в смеси газобетона производится небольшой разогрев до 30-50ºС при атмосферном давлении. Так получается неавтоклавный пенобетон.

Другой способ образования пор осуществляется за счет взаимодействия газообразующего вещества со щелочью. Выделившийся водород проявляется в виде газовых включений. Так получается неавтоклавный газобетон. Для улучшения его свойств в состав включаются добавки: гипс, измельченный кремнезем, хлорид кальция.

Вернуться к оглавлению

Плотность материала

Схема производства газобетонных блоков из неавтоклавного газобетона.

Неавтоклавный газобетон имеет большое количество пор диаметром до 3 мм, равномерно распределенных по его объему. Такая структура обеспечивает важное свойство материала — низкую плотность и малый вес. В зависимости от концентрации воздушных включений плотность колеблется в широких пределах (от 300 до 1200 кг/м³). Наибольшее применение находят блоки с плотностью 350-600 кг/м³.

Наличие пор вызывает альтернативное изменение важнейших характеристик материала: уменьшение плотности (увеличение объема пор) приводит к увеличению теплоизоляционных свойств и к одновременному снижению прочности. Исходя из этого принято классифицировать газобетон по плотности на теплоизоляционный (до 500 кг/м³), конструкционно-теплоизоляционный (500-900 кг/м³) и конструкционный (свыше 1000 кг/м³) материал. С учетом этого свойства и определяется назначение конкретной его марки.

Вернуться к оглавлению

Газобетонные блоки

Неавтоклавный бетон после затвердения разрезается на блоки стандартных размеров. Обычно используются блоки размером 625х250 мм и толщиной от 5 до 50 см. Преимуществом материала является достаточно точное сохранение размеров независимо от срока изготовления.

Геометрические формы блоков обладают четко определяемыми линиями — ребрами и углами, эта характеристика в сочетании с ровностью поверхности значительно повышает качество кладки стен.

Схема дома из газобетонных блоков.

Учитывая влияние плотности на свойства материалов, рекомендуются определенные условия его использования. Так, блоки с плотностью до 400 кг/м³ следует применять в низких домах, строящихся в холодных зонах. При увеличении плотности до 500 кг/м³ можно к дому надстраивать мансарду или второй этаж. А вот блоки с плотностью выше 700 кг/м³ могут использоваться в домах с несколькими этажами, но в теплых местностях или с облицовкой в качестве дополнительной теплоизоляции. Естественно, что повысить прочность стен из газобетона можно увеличением их толщины. Стандартом нормируется рекомендуемая толщина газобетонных стен:

• фасадные стены с несущей способностью — 37-40 см;
• внутренние стены и перегородки — более 25 см;
• декоративные перегородки — более 10 см.

Вернуться к оглавлению

Технологичность материала

Блоки из неавтоклавного пенобетона имеют большие размеры при достаточно небольшом весе, что позволяет увеличить производительность строительства более чем в 2 раза по сравнению с кирпичной кладкой. Для связки блоков в кладке применяются специально для них предназначенные клеевые составы, которые образуют тонкий шов (всего до 3 мм).

Газобетонные блоки легко (можно сравнить только с древесиной) обрабатываются обычным инструментом — практически любой электроинструмент, пила, сверло и т.д. Газобетон можно резать на элементы разной формы с любым углом распила, например, скосом или наклоном. Легко прокладываемые штробы с помощью стамески позволяют быстро монтировать отопительные или водопроводные трубы, арматуру, провод.

Вернуться к оглавлению

Другие важные свойства

Достоинства технологии производства неавтоклавного газобетона.

Неавтоклавный газобетон обладает очень хорошей звукоизоляцией. Сопротивление шуму увеличивается со снижением плотности материала.

Стены из газобетонных блоков, армированные стальной арматурой, на практике показали высокую сейсмическую стойкость и используются в районах с повышенной сейсмической опасностью. Особо выделяется такое преимущество, как высочайшая огнестойкость. Материал способен долгое время противостоять открытому пламени и большим термическим нагрузкам. В связи с этим он используется в огнестойких покрытиях — брандмауэрах.

Экологическая безопасность неавтоклавного газобетона связана с использованием натуральных ингредиентов, которые не выделяют опасных веществ под воздействием внешних факторов.

Как и любой стройматериал, пористый бетон имеет определенные недостатки. Они в основном вызваны влиянием проникновения влаги в воздушные поры. Если вода заполняет пористую структуру, то это влечет значительное снижение теплоизоляционных свойств. Такой эффект вызывает потребность в защите газобетона от влаги. Кроме того, знакопеременные механические нагрузки вызывают постепенное разрушение блоков, что требует применения армирующих поясов в наиболее нагруженных местах — потолочном перекрытии, перекрытии дверей и окон.

В целом неавтоклавный газобетон имеет множество преимуществ и находит широкое применение в строительстве различных сооружений, в т.ч. жилых домов.

Блоки из ячеистого бетона автоклавного твердения: виды

Автоклавный бетон – строительный материал, содержащий в себе все положительные оценки и современные достижения, которых обычно добиваются сочетанием различных материалов. Автоклавирование увеличивает прочность и надежность блоков, что разрешает достичь высоты постройки не менее трех этажей. Используется в стеновых конструкциях, перекрытиях и в различных перегородках.  Ячеистая структура дает отличную звукоизоляцию помещений и создает улучшенную теплоизоляцию.

Газобетон автоклавного твердения состоит из цемента, извести, воды и песка, что делает материал нетоксичным, негорючим, невозможным для образования плесени и различных грибков, а пористая структура помогает сохранить комфортный микроклимат в помещениях.

Что собой представляют?

Газобетон или как его еще называют автоклавный ячеистый бетон, обладает надежностью, качественностью и долголетием. Прочность этого строительного материала проверена временем. Применение автоклавных ячеистых элементов актуально при строительстве различных зданий и сооружений. Благодаря им возводятся стеновые перегородки, несущие конструкции и другие внутренние части домов.

Основным преимуществом ячеистого блока является его способность сохранять тепло, а также выделяют следующие достоинства присущие автоклавному бетону:

• Пожаробезопасность. Благодаря пористой структуре материала, осуществляется барьер для распространения огня.
• Звукоизоляция. Ячеисто-пористая структура, которой обладают автоклавные изделия, улучшают звукоизоляцию материала.
• Теплоизоляция. Воздух в порах, который присущий автоклавным блокам, позволяет сохранять тепло, обеспечивать комфортное проживание в помещениях и сокращать расходы на отопительных приборах.
• Легкость обработки. Ячеистые блоки с легкостью поддаются распилу, сверлению, строганию.
• Экономичность. Благодаря этому материалу осуществляется экономия на постройку, например, стеновые конструкции из газобетона обойдутся в разы дешевле кирпичных стеновых элементов.
• Точность геометрических размеров и ровная поверхность позволяет сэкономить на отделке стен.
• Скорость монтажа при работе с ячеистым бетоном.

К недостаткам материала относят:

• Низкая прочность в ячеистой структуре приводит к растрескиванию стен.
• Влагопоглощение. Это свойство требует установки вентиляционного зазора в блоках.
• Обязательное применение крепежного анкера «бабочка».

За счет большого объема пор в материале, снижается его плотность. Производство ячеистого бетона бывает автоклавным и неавтоклавным. Твердение по автоклавной технологии осуществляется под давлением и при высокой температуре в печах-автоклавах. Неавтоклавное производство подразумевает естественное твердение с применением теплового воздействия атмосферного давления.

Виды и характеристики

Используя различные технологические процессы, различают пенобетон и газобетон. Они имеют одинаковые свойства, но различаются по технологии изготовления.  Бетон автоклавного твердения подразделяется на типы в зависимости от своей объемной массы:

• Тяжелые бетоны. Применяются для надежных опор или несущих конструкций.
• Легкие бетоны. Используются в постройках, где требуется легкость материала и теплоизоляционные характеристики.
• Средние бетоны. С помощью их возводятся ограждающие элементы и малоэтажные постройки.

Газобетон

Разновидностью ячеистого бетона является газобетон, который представляет собой искусственный камень с равномерно распределенными по всему объему порами. Производится автоклавный газобетон на заводе и не содержит в себе химических добавок.

В состав газобетона входят: песок, цемент, известь, вода, гипс и алюминиевая паста. Образование пор происходит за счет выделения водорода. После твердения газобетон делят на блоки, соблюдая одинаково ровные размеры. Геометрия газобетонных элементов предотвращает зазоры при их укладке. Автоклавный газобетон достигает максимальных прочностных характеристик в автоклаве, где на него действуют высокие температуры и давление. Газобетон обладает стабильностью качества, прочность, экологичностью, водопоглощением и теплоизоляцией.

Газосиликат

Газосиликатные блоки являются разновидностью ячеистого материала, в состав которых входят известь, песок мелкой фракции, вода и порообразующие добавки. Изготавливаются газосиликаты по государственным стандартам, используя автоклавную технологию.

Процесс приготовления газосиликатной смеси состоит в замешивании компонентов в определенных пропорциях и порядке. Смешивают ингредиенты до  образования густой массы, которую потом разливают в подготовленные емкости. Твердение происходит благодаря химической реакции извести и алюминиевой пудры, в результате которой образуется пористая структура изделия.

Следующим этапом является резка изделий на блоки нужного предназначения. После нарезки строительных элементов их погружают в автоклав для обработки паром и высоким давлением. Далее газосиликатные изделия оставляют для застывания и упаковки.

Области применения

Благодаря ячеистому бетону возможно создание армированных плит для стеновых элементов, а именно: перекрытий, перегородок, несущих конструкций. Также пористая структура в бетоне обеспечивает теплоизоляцию помещений. Газобетонные изделия применяются в местах с повышенной сейсмичностью. Их зачастую применяют в районах с постоянными природными катастрофами. Легкость материала и относительно высокая прочность уменьшает нагрузку на фундамент зданий и сооружений.

Применяются газобетоны при строительстве домов, где важно учитывать преимущество блоков, а именно их способность поддаваться различным видам обработки: распилу, строганию, сверлению. Используются газосиликатные изделия для построек с большим сроком службы, ведь материал обладает способностью увеличивать со временем свои прочностные характеристики.

Технология производства

Технологический процесс заключается в отливке изделий в различные емкости. Смесь состоит из сухих компонентов и воды. Изготовление газобетона не возможно без песчаного шлама и вяжущих компонентов. Придерживаясь определенных пропорций, сухие ингредиенты погружают в бетономешалку для тщательного перемешивания. Для соединения компонентов требуется около пяти минут, после чего смесь вливают в воду с добавлением алюминиевой пудры. Смесь перемешивается и заливается в металлические емкости.

Важно разлить раствор на половину формы, так как он в процессе застывания способен увеличиться в размере. Раствор, вышедший за края емкости, срезают проволочной струной. Чтобы ускорить схватывание и твердение раствора, в процессе изготовления смеси используют подогретую воду до сорока градусов. После разливки раствора, заполненные емкости оставляют в покое до полного их схватывания.

Заключение

Здания и сооружения из ячеистого бетона автоклавного твердения обладают легкостью, прочностью и огнеупорностью, которые присущи натуральному камню. Газоблоки обеспечивают постройки устойчивостью к различным атмосферным явлениям, ветровым порывам и высоким температурам. За счет теплоизоляционных свойств материала в домах создается уют и комфортность проживания, отсутствует возможность скапливания конденсата внутри помещений.

Постройки из автоклавного бетона обладают естественной вентиляцией и способны препятствовать образованию грибка и плесени.

Автоклавный газобетон: особенности, преимущества, области применения

В процессе строительства жилых и промышленных объектов широко применяется автоклавный газобетон. Этот искусственный пористый материал, представляющий собой разновидность ячеистого бетона, характеризуется превосходной звуко- и теплоизоляцией, отличной воздухопроницаемостью.

Благодаря производству стройматериала в автоклаве удается достичь существенной экономии времени, затрачиваемого на процесс изготовления готовых изделий.

Преимущества процесса автоклавирования

Технология автоклавирования (пропаривание в условиях высокого давления и экстремально высоких температур) способствует ускоренному затвердеванию бетона, при этом конечный продукт отличается повышенными прочностными характеристиками и другими уникальными потребительскими свойствами. В отличие от неавтоклавного, он представляет собой не застывший песчано-цементный раствор, а искусственно получаемый камень.

Компания ДСК ГРАС — производитель автоклавного газобетона высокого качества. Отлаженная технология производства и точная рецептура, высокотехнологичные линии компании Hess AAC Systems B.V. (Нидерланды), полная автоматизация производства и тщательный контроль на каждом его этапе позволили добиться превосходной прочности и идеальной геометрии газобетонных блоков.

Свойства и характеристики автоклавного газобетона

Свойства материала могут изменяться в зависимости от степени наполнения порами, но в целом автоклавный газобетон имеет следующие характеристики:

• высокий уровень теплоизоляции. Благодаря этому свойству стройматериал часто применяется для утепления зданий и сооружений;
• отличный запас прочности. С помощью блоков с низким содержанием пор возводятся малоэтажные здания и даже несущие конструкции;
• воздухонепроницаемость. Кладка, выполненная из этого материала, отлично пропускает воздух, не допуская образование конденсата, провоцирующего размножение грибка и болезнетворных микроорганизмов;
• огнестойкость. Автоклавный газобетон не изменяет свои свойства при воздействии на него открытым огнем;
• звукоизоляция. Многочисленные заполненные воздухом поры надежно защищают внутренние помещения от проникновения уличных шумов;
• крупные размеры блоков одинаковой формы. Один газобетонный блок способен заменить до двадцати кирпичей, что ускоряет процесс строительства и делает его менее затратным.

Спрос на автоклавный газобетон очень высок, поскольку его уникальные свойства делают материал универсальным для реализации практически любых архитектурных проектов, а также реконструкции старых зданий.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

характеристики, достоинства и особенности укладки

Если ранее при строительстве дома необходимо было заложить многослойную стену, то на сегодняшний день, благодаря современным материалам, этот процесс намного упростился.

Одни из них – автоклавный газобетон, позволяющий создать прочную, теплую, однослойную стену за короткий промежуток времени.

Характеристика автоклавного газобетона

Материал представляет собой ячеистые блоки, обладающие отличными эксплуатационными характеристиками. Для его изготовления используют цемент, известь, песок, дополнительно добавляют в раствор алюминиевую пудру, которая и образует мелкие поры.

Высокая прочность газобетона достигается за счет того, что разрезанные блоки определенных размеров помещают в автоклав, где высокая температура. Автоклавные устройства имеют чаще всего белый цвет, могут оснащаться торцевыми гранями, поверхность гладкая.

Можно выделить следующие достоинства материала:

1. Долгий срок эксплуатации.
2. Высокая прочность и хорошая теплопроводность.
3. Выдерживает перепады температур, огнеустойчив.
4. Не поддается гниению, предотвращает появлению вредных микроорганизмов.
5. Отличная паропроницаемость, благодаря чему в помещении будет здоровая атмосфера.
6. Высокая экологичность, отсутствие токсических веществ, не вредит здоровью человека.
7. Легкий вес обеспечивает несложный монтаж.

Обратите внимание на тот факт, что автоклавный газобетон относиться к гидрофильным материалам, то есть он легко поглощает и отдает влагу.

Особенности укладки автоклавных конструкций

Ознакомьтесь также с этими статьями

При строительстве газобетонных домов, важно учитывать много нюансов. Рекомендованная минимальная температура воздуха для возведения +5, максимальная – + 25 градусов. В ином случае, если выполнять работу зимой, необходимо использовать специальные противоморозные добавки в клеящую массу.

Автоклавный газобетон – отличный вариант для кладки наружных несущих стен, для внутренних перегородок, перемычек можно применить другие блоки. Важно правильно подобрать толщину изделия, исходя из климатических условий региона, также нужно учитывать плотность материала.

Блоки укладывают, применяя цементно-песчаной раствор и специальный клей, предварительно необходимо обустроить фундамент и гидроизоляцию. Обязательный этап – армирование стен. При соблюдении технологии монтажа, поверхность стен не нуждается в дополнительном выравнивании, учитывая эстетические соображения, выбираем внутреннюю и наружную отделку.

Автоклав AAC

Фасованный паровой котел на биомассе на продажу http://www.zgboilers.com/Products/dzl-packaged-biomass-steam-boiler.html

автоклавов — высочайшее качество — Сделано в Германии

Zirbus technology GmbH производит автоклавы для лабораторий, исследований, медицины и производства более 30 лет.

Автоклавы HST 50/75 и HST 50/100 преобразуются в Labstar 150 и
Labstar 200 . Эти автоклавы теперь являются частью успешной серии Labstar в виде новых настольных агрегатов с дополнительной рамой.
Скоро будут доступны другие размеры:

Сделано в Германии.Компания Zirbus Technology уже 30 лет производит автоклавы для лабораторий, клиник, производства и фармацевтической промышленности с оптимизированным объемом камеры до 8000 литров. Весь наш ассортимент автоклавов и изготовлен из нержавеющей стали. Мы постоянно совершенствуем нашу продукцию в соответствии с потребностями наших клиентов.

В последние годы ассортимент продукции пополнился парогенераторами и стерилизаторами для сточных вод. Как производитель сосудов под давлением с регистрацией HPO, Zirbus обладает гибкостью, позволяя реализовать особые требования заказчика в отношении размера камеры и концепции давления в дополнение к стандартным серийным продуктам.

Как сертифицированный производитель в соответствии с ISO 9001 с одобрением HP0, мы также предлагаем гибкость для удовлетворения ваших особых запросов в дополнение к нашей серийной продукции. Мы реализуем для Вас специальные размеры камеры или корпуса, изменяем параметры давления по желанию или устанавливаем специальные компоненты. При этом строгое соблюдение сертификации ISO гарантирует качество продукции.

Производство наших устройств и систем полностью осуществляется на нашем заводе в Бад-Грунд / Нижняя Саксония.После продажи наша заводская служба поддержки клиентов ServTec обеспечивает профессиональное и недорогое обслуживание. Короткое время реакции гарантирует быструю и квалифицированную помощь в случае неисправностей. Дополнительные услуги, такие как квалификация и проверка, также доступны по запросу.

Благодаря нашей собственной лаборатории приложений Zirbus Technology может адаптировать или разработать процессы стерилизации для вашего продукта.

Собственная служба послепродажного обслуживания ServTec гарантирует быстрое и дешевое обслуживание. Эта услуга также включает в себя такие услуги, как квалификация и проверка.

Автоклавы напрямую по технологии ZIRBUS

Квадратная стерилизационная камера, высокопрочная и эффективная. Это приводит к сокращению времени замеса при одновременной экономии энергии. На внутреннюю камеру и паровой котел даем гарантию 10 лет. Благодаря угловой камере достигается оптимальное использование объема камеры. По сравнению с круглой камерой с таким же объемом камеры грузоподъемность составляет прибл. На 36% выше. Камера, двойная рубашка и парогенератор полностью изготовлены из нержавеющей стали 1, не подверженной коррозии. 4571 / AiSi 316Ti. Корпус и опорная рама полностью изготовлены из нержавеющей стали 1.4301 / AiSi 304, устойчивой к воздействию всех имеющихся в продаже дезинфицирующих средств. Кроме того, корпус имеет шелковисто-матовый цвет для облегчения очистки. Все трубопроводы, контактирующие с паром, изготовлены из нержавеющей стали 1.4404 / AiSi 316L и изолированы от твердых частиц. Клапаны из нержавеющей стали с пневматическим управлением для длительного срока службы и низких эксплуатационных расходов. Управление с помощью сенсорного экрана для максимальной гибкости и простоты использования.Все установленные компоненты поставляются известными производителями, что гарантирует поставку запчастей более 10 лет. После поставки возможно дооснащение опций.

Какой автоклав для чего? У нас есть подходящее решение для вас!

Лабораторный настольный автоклав

Используется для стерилизации небольших количеств жидкостей, твердых материалов и мусора. Оснащен технологией больших устройств. Не подходит для фармацевтического использования в соответствии с правилами EU-GMP, а также в качестве проходного автоклава.

Лабораторный вертикальный напольный автоклав

Благодаря конструкции, т.е. вертикальной загрузке и разгрузке, этот автоклав особенно подходит для стерилизации легких предметов, таких как наполнитель в стерилизационных пакетах. Ассистент загрузки обеспечивает удобную для спины эргономичную загрузку предметов весом до 25 кг, таких как средние бутыли и ферментеры, опционально.

Горизонтальный напольный автоклав

Подходит для любой стерилизации. В компактной версии доступна с полезной высотой камеры до 850 мм.Подходит в качестве производственного и проходного автоклава для фармацевтической промышленности с газонепроницаемым разделением или в качестве автоклава для стерилизации питательных сред в университетских лабораториях.

Автоклав HST 6x6x9 в видео

Автоклав для больших производств

Это автоклавы по индивидуальному заказу. Их можно использовать для установки в приямке, что обеспечивает погрузку с уровня земли. Их также можно использовать для стерилизации ампул и пакетов путем орошения горячей водой.

Почему угловая, а не круглая?

Основным преимуществом круглого автоклава по сравнению с угловым автоклавом является то, что давление равномерно распределяется по круглой камере.Благодаря современным методам производства и изготовления угловая камера может выдерживать такое же давление.

Преимущества угловых камер

• Вместимость стерилизационной камеры может быть использована полностью, емкость камеры = рабочая емкость. Таким образом, можно стерилизовать меньшее количество зарядов, содержащих одинаковые загрузки, по сравнению с круглой камерой с одинаковой вместимостью.
• Экономия энергии, времени и затрат на техническое обслуживание.
• Требуемое пространство для установки и загрузки / разгрузки автоклава меньше, потому что горизонтальные автоклавы Zirbus оснащены вертикальной дверцей, по сравнению с автоклавами с круглой камерой, которые обычно имеют большие откидные дверцы, которые требуют много дорогостоящего лабораторного пространства перед фактическим устройством.

Дополнительная информация об автоклавах через Википедию Информация из Википедии

Все, что вам нужно знать об автоклавах

Определение и история

Автоклав (лат. «Самоблокирующийся»), оснащенный механизмом быстрой блокировки, представляет собой сосуд высокого давления, используемый для стерилизации инструментов, жидкостей и других принадлежностей. Содержимое автоклава подвергается воздействию высокого давления и нагревается паром до температуры 121 градус Цельсия или выше в течение определенного периода времени в зависимости от размера и типа используемых материалов. Автоклав был изобретен в 1879 году французским микробиологом Шарлем Камером (который также сотрудничал с Луи Пастером), и ему предшествовал паровой варочный котел, изобретенный в 1679 году французским физиком Дени Папеном. В настоящее время используются два основных метода автоклавирования или стерилизации: вакуумный метод, который включает в себя механическое удаление воздуха и подачу пара для нагрева, и метод смещения вниз или гравитационный метод, при котором воздух вытесняется насыщенным паром (скороварка принцип).Автоклавы также иногда называют «паровыми стерилизаторами» .

Современные автоклавы бывают самых разных размеров и конструкций и используются в области микробиологии, медицины, стоматологии, микологии, ветеринарии и протезирования. Серийные версии используются в пищевой промышленности как способ увеличения срока хранения пищевых продуктов без охлаждения, а в электронной промышленности эти инструменты используются для создания клеевых соединений без пузырей на сенсорных экранах. Сосуды под давлением находят свое применение даже в промышленности строительных материалов, где они используются для отверждения силикатного кирпича и бетона. В научно-исследовательских институтах и ​​университетах специально разработанные лабораторные автоклавы используются для медицинских, фармацевтических и биотехнологических исследований. Современные лабораторные автоклавы имеют стальную прямоугольную камеру и автоклавы высокого давления, выдерживающие давление 150 бар (см. Автоклавы высокого давления). Чтобы свести к минимуму заражение микроорганизмами, к лекарствам, производимым в фармацевтической промышленности, применяются особые требования, где стерильность производственного оборудования и одежды для чистых помещений является серьезной проблемой.Дезинфекция и стерилизация инструментов также являются незаменимыми процедурами в больницах и медицинских клиниках, где они обеспечивают безопасность. Сочетание высоких температур и давления для адекватной стерилизации инструментов делает автоклавирование расширением методов стерилизации горячим воздухом, которые стерилизуют инструменты с помощью тепла. Однако некоторые инструменты не выдерживают высоких температур, а повышение давления позволяет обрабатывать инструменты при более низких температурах.

Автоклавы все чаще используются в процессах утилизации отходов как способ обработки и стерилизации мусора и медицинских биологически опасных отходов, нейтрализации потенциально инфекционных материалов с помощью пара под давлением.Температура в 121 или 134 градуса по Цельсию уничтожит бактерии, вирусы, грибки и споры, и очень немногие организмы — например, прионы, — которые могут выжить при таких температурах, должны быть денатурированы другими способами. Другие методы стерилизации также должны использоваться для материалов, таких как некоторые пластмассы, которые нестабильны при высоких температурах. После обработки в автоклаве отходы больше не заразны и могут быть утилизированы экологически безопасным способом. Регулярные испытания производительности являются обязательными для автоклавов, используемых преимущественно для стерилизации.

Автоклав класса B от IcanClave STE (18-23 литра)

АВТОКЛАВ STE-18-D КЛАССА B (ОБЪЕМ 18 ЛИТРОВ)

Этот автоклав класса B идеально подходит для стоматологических клиник среднего размера, поскольку он имеет объем 18 литров, который позволяет автоклавировать несколько поддонов стоматологических инструментов одновременно.

Характеристики

• Полностью автоматический автоклав с запрограммированными циклами стерилизации.
• Стерилизационная камера и дверца из нержавеющей стали с электрополировкой.
• Система контроля давления и температуры с высокой точностью для идеальных результатов стерилизации.
• Очень удобный интерфейс для любого пользователя.
• ЖК-экран, на котором всегда можно просмотреть информацию о циклах стерилизации.
• Открытый резервуар для воды, позволяющий наполнять и очищать резервуар дистиллированной водой.
• Включенных языков:

испанский, английский, немецкий, французский, итальянский, голландский, латышский, литовский, венгерский, польский, румынский, чешский и китайский.

Контроль и безопасность

-Цикл не начнется, пока дверь не будет надежно закрыта.

-Автоматическая система с двойным предохранительным замком предотвращает открытие двери, когда камера находится под давлением (опция).

-Предохранительные клапаны предотвращают превышение давления в генераторе и камере.

— Предохранительный термостат предотвращает перегрев камеры и генератора

-Автоматический предохранительный замок предотвращает случайное открывание двери во время процесса стерилизации

— Устройство защиты от электричества автоматически отключает питание, если где-то произошло короткое замыкание или если источник питания не очень стабилен.

— Аварийный сигнал неисправности, указывает на сбой цикла и детализирует код ошибки.

— Дверная сигнализация, указывает, что дверь не заперта.

— Сигнализация низкого уровня воды, указывает, когда резервуар для воды пустой или слишком полный.

Гарантия и обслуживание

• Техническое обслуживание в Испании (Валенсия)
• Сервис предоставляет замену автоклавам на случай, если ремонт займет несколько дней.
• Один год гарантии
• В течение первых 6 месяцев гарантии сервисная служба заберет автоклав в случае поломки.
• Последние 6 месяцев гарантии товар необходимо отправить в техническую службу для ремонта.
• Инструкция на испанском языке прилагается
• Автоклав с маркировкой CE

Этот автоклав состоит из

• Бак с дистиллированной водой для легкого доступа.
• Высококонтрастный ЖК-дисплей.
• Панель управления.
• Главный выключатель.
• Клапаны для слива дистиллированной и отработанной воды.
• USB-порт.
• Предохранительный клапан избыточного давления.
• Вентиляционная решетка.
• Система дверного замка для предотвращения случайного открытия.
• шнур питания 220 В.

Руководство по установке стерилизатора

• Вы должны оставить не менее 10 см свободного пространства вокруг автоклава, 25 см вверху и достаточно места, чтобы дверца могла полностью открываться.
• Место, где вы установите автоклав, должно иметь соответствующую вентиляцию.
• Автоклав следует поставить на устойчивый к весу стол на высоте, достаточной для работы.
• Не закрывайте и не блокируйте боковые выпускные отверстия или решетку выпуска воздуха вентилятора конденсатора.
• Не размещайте стерилизатор рядом с источниками воды, где на него могут попасть брызги.
• Держите автоклав вдали от других источников тепла.

Содержит

• Автоклав.
• 3 стальных подноса для инструментов.
• Основание для подносов.
• Ручка для извлечения лотков.
• Инструмент для крепления двери.
• 2 сливных шланга.
• Резиновый уплотнитель дверцы.
• Руководство пользователя.
• * Принтер не входит в комплект, так как он является аксессуаром.

• Производитель: ICONCLAVE
• Ссылка производителя: STE-18-D

Автоклав (промышленный) — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Промышленные автоклавы — это сосуды под давлением, используемые для обработки деталей и материалов, которые требуют воздействия повышенного давления и температуры.Для производства высокопроизводительных компонентов из современных композитов часто требуется обработка в автоклаве.

Промышленные автоклавы, используемые в авиакосмической промышленности. Автоклав слева работает на газе; машина справа имеет электрический обогрев. При полном давлении сила, действующая на дверцу серой машины, превышает тысячу тонн. Обе машины используют вращающиеся дверцы с замком; больший вращается гидравлически, меньший — пневматическим.

Принцип действия

Небольшой автоклав с электрическим нагревом, используемый в производстве сложных композитных деталей. Этот автоклав имеет недорогую дверцу с ручной защелкой. Обратите внимание на съемную заднюю часть тележки для работ.

Автоклав нагревает и нагружает рабочую нагрузку внутри автоклава. Обычно различают два класса автоклавов. Те, которые находятся под давлением с рабочими нагрузками парового процесса, могут выдерживать воздействие воды, а циркуляция нагретого газа обеспечивает большую гибкость и контроль над нагревательной атмосферой.

Обработка в автоклаве намного дороже, чем нагрев в печи, и поэтому обычно используется только тогда, когда необходимо приложить изостатическое давление к рабочей нагрузке сравнительно сложной формы. Для плоских деталей меньшего размера нагретые прессы предлагают намного более короткое время цикла. В других приложениях давление не требуется для процесса, но является неотъемлемой частью использования пара, поскольку температура пара напрямую связана с давлением пара. Примером этой категории автоклавирования является вулканизация резины.

Для особых требований, таких как отверждение абляционных композитных сопел ракетных двигателей и носовых обтекателей ракет, можно использовать гидроклав ^{[1] [2]} , но это влечет за собой чрезвычайно высокие затраты на оборудование и повышенные риски при эксплуатации.Гидроклав находится под давлением воды; ^[3] давление сохраняет воду в жидкой фазе, несмотря на высокую температуру.

Ключевым элементом промышленного автоклава является быстро открывающаяся дверца; это также критический компонент стоимости строительства автоклава. С одной стороны, оператор должен иметь возможность быстро и легко открывать и закрывать дверь; с другой стороны, дверь должна удовлетворять строгим требованиям безопасности. Качество конструкции дверцы автоклава таково, что в США ежегодно происходит всего пять или шесть отказов автоклава.

основана на различных стандартах безопасности, главным из которых является Кодекс ASME для сосудов высокого давления. Хотя большинство стран используют код ASME, некоторые разработали свои собственные. Стандарт CE в Европе применяется как к сосудам, так и к электрическим средствам управления, а Китай требует, чтобы сосуды под давлением соответствовали их внутренним нормам. ^[4] Все нормы и правила определяют консервативные требования, направленные на обеспечение максимальной безопасности. Местные органы власти также могут вводить лицензионные требования, связанные с работой автоклавов.

Проектирование и строительство

Сосуд под давлением

Конструкция сосуда высокого давления основана на формуле Барлоу, используемой для расчета необходимой толщины стенки. Однако проектирование сложной системы герметизации под давлением требует гораздо большего, чем просто применение этой формулы. Практически для всех сосудов под давлением код ASME устанавливает требования к проектированию и испытаниям. Перед поставкой сосуд высокого давления проходит гидростатические испытания при 130% номинального давления под наблюдением инспектора кодов ASME. Он наполняется водой, и небольшой насос повышает давление до необходимого испытательного значения, при котором оно выдерживается в течение определенного времени (30 минут согласно кодексу ASME). Инспектор проверяет наличие утечек, а также признаки дефектов или несоответствий при сварке.

При проектировании небольших автоклавов не обязательно учитывать возможность создания вакуума внутри сосуда высокого давления, но это допущение не следует делать в больших автоклавах. Паровые автоклавы, например, могут подвергаться воздействию внутреннего вакуума, если пар полностью конденсируется, а сосуд остается герметичным.Хотя внешнее давление не может превышать одну атмосферу ^[5] , этого в некоторых случаях может хватить для обрушения сосуда. Таким образом, может потребоваться усиление жесткости.

В необычных ситуациях сам автоклав может быть квадратным или прямоугольным, а не круглым, или он может быть вертикальным, а не горизонтальным. Если автоклав необычно большой, его, возможно, придется установить в выемке в полу, если предполагается нагрузка на уровне пола, как это обычно бывает.

Материалы

Выбор материалов, из которых изготовлен автоклав, полностью зависит от области применения.Для паровых автоклавов используется углеродистая сталь, но к расчетной толщине добавляется припуск на коррозию. Это компенсирует коррозию, возникающую при повторяющихся циклах воздействия пара, воды и воздуха. При этом подразумевается необходимость контролировать потерю металла и вывод судна из эксплуатации в случае чрезмерной потери толщины.

Для температур до 650 ° F (343 ° C) никаких корректировок при расчете толщины стенок сосуда не требуется. Выше этой температуры допустимое напряжение снижается.При температуре выше 750 ° F (399 ° C) используются жаропрочные сплавы. Номинальная температура, указанная на табличке технических данных сосуда, относится к самой стенке сосуда, а не к газу, циркулирующему в автоклаве. Это актуально, когда внутренняя изоляция используется для циркуляции воздуха или газа с температурой, превышающей номинальные характеристики емкости.

Хотя инженер-конструктор может использовать материал по своему выбору, обычно выбирается углеродистая сталь SA516 Grade 70 PVQ (качество сосудов под давлением). ^[6] Эта сталь особенно хорошо подходит для использования в сосудах высокого давления благодаря исключительному разбросу между ее сравнительно низким пределом текучести 38 тысяч фунтов на квадратный дюйм и пределом прочности на разрыв от 70 до 90 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Относительное удлинение в пластине толщиной 2 дюйма (51 мм) составляет 21%. Это означает, что металл значительно растягивается при перенапряжении перед разрушением. В случае чрезмерного давления детали деформируются перед разрушением, вызывая постепенную, а не катастрофическую потерю герметичности. Эта потеря давления затем действует, чтобы уменьшить критическую перегрузку конструкции сосуда высокого давления.Такой режим разрушения предполагает отсутствие значительных трещин в перенапряженном металле.

Поскольку этот сорт используется в сосудах под давлением, он доступен с вариациями толщины в одну шестнадцатую дюйма, а также с пластинами большого размера. Он легко сваривается и полностью поддается механической обработке.

В спецификации сосуда высокого давления будут указаны как самые высокие, так и самые низкие температуры, которым подвергается оболочка сосуда. Поскольку свойства стали меняются по мере того, как металл становится холоднее, сосуд будет проштампован для MDMT ^[7] с температурой -20 ° F, если пользователь не потребует более низкого значения.Обычно толщина металла определяется требованиями норм, касающихся визуального контроля. Можно использовать более тонкий металл при условии рентгенографии сварных швов. Это снижает затраты, если используется не SA516, а нержавеющая сталь или тугоплавкий сплав.

Двери

Из всей машины самым дорогим (в зависимости от размера автоклава) и наиболее важным элементом оборудования является быстро открывающаяся дверца.Он должен быть полного диаметра, чтобы обеспечить доступ к рабочему пространству, герметично закрывать от номинального давления при наивысшей температуре корпуса, ^[8] работать легко и быстро и соответствовать тем же правилам безопасности, что и остальная часть сосуда высокого давления. . Из всех проблем, связанных с безопасностью, наиболее важными являются те, которые связаны с работой двери.

Обычно используются несколько типов быстро открывающихся дверей. Самый простой и примитивный тип дверцы, пластина с болтами или крышка с фланцем на какой-то петле, больше не считается даже минимально приемлемой для производственных автоклавов, потому что ее нельзя быстро открывать и закрывать.Для судов диаметром до четырех футов и номинальным давлением не более 125 фунтов на квадратный дюйм шарнирная полуэллиптическая дверь, закрепляемая Т-образными болтами с кулачковым замком, работает практически так же быстро и легко, как и более часто используемая дверь с вращающимся стопорным кольцом . Эта конструкция двери использует до дюжины или около того фиксирующих Т-образных болтов на ступице двери (см. Фотографии), неподвижной части, прикрепленной к самому цилиндрическому резервуару, которые входят в зацепление с соответствующими проушинами, приваренными к двери. Когда рычаги управления поворачиваются над центром, Т-образные болты притягивают выступы ближе и герметизируют дверь с помощью уплотнительного кольца.

Этот тип является искробезопасным, поскольку открывание кулачковых замков под давлением освобождает уплотнение дверцы и сбрасывает давление в резервуаре. Фактически, код ASME не требует блокировок или механических устройств индикации давления на таких дверях. Даже при открытии кулачковый замок не позволяет засову выйти из фиксирующего выступа, если на дверь оказывается какое-либо давление. Поскольку он установлен под небольшим углом к ​​проушине, болт не может быть повернут наружу от зацепляющего выступа на двери, если за него будет тянуть.

Эти двери сравнительно просты и экономичны, ^[9] хорошо подходят для небольших автоклавов. Эта конструкция ограничена четырьмя футами диаметром и около 125 фунтов на квадратный дюйм из-за ограниченного пространства, доступного на двери для кулачковых замков и отклонения двери, когда замки слишком далеко друг от друга.

Еще одно ограничение — это склонность таких дверей к деформации при неправильной установке. Несмотря на то, что дверной узел очень прост в применении, если дверной узел не установлен на правильно выполненный монтаж, могут возникнуть проблемы с уплотнением. Отсутствие усиливающего элемента жесткости на судне сразу после ступицы двери — хороший способ понять, насколько это верно. Автоклав с дверцей этого типа имеет сильно усиленные крепления, которые обеспечивают выравнивание дверцы на протяжении всего срока службы машины. Прокладку уплотнительного кольца можно заменить менее чем за минуту, и это довольно недорого.

диаметром более четырех футов или в автоклавах, рассчитанных на более высокое давление, обычно используется вращающаяся дверца с запорным кольцом, также называемая дверцей с затвором.Эта дверь может быть рассчитана на любой размер и давление. Как ступица, так и сама дверь обычно не вращаются. Ступица приварена к резервуару, и дверь перемещается на петлях, которые совмещают ее со ступицей при закрытии.

Дверь зубчатая проушины вокруг его окружности, с выступами, выстроенных с соответствующими отверстиями в стопорном кольце, которое превращает на ступице. В закрытом состоянии дверь обращена к ступице, а уплотнительное кольцо обеспечивает средства защиты от внутреннего давления. Как стопорное кольцо повороты, он кулачки выступов дверцы вперед, нажав на дверь к ступице.Таким образом, поверхность двери не скользит по уплотнительному кольцу. Таким образом, прокладка может быть недорогим уплотнительным кольцом, замена которого может быть произведена в собственном магазине пользователя с использованием обычного запаса уплотнительного кольца, и она служит долго. Очень немногие изнашиваемые детали дверцы можно заменить, что делает автоклав долгосрочным вложением.

На дверях диаметром до восьми или десяти футов поворот может осуществляться вручную. Нет ничего необычного в том, чтобы увидеть автоклавы диаметром восемь футов, двери которых можно полностью открыть или закрыть одним пальцем. ^[10] Преимущество ручного поворота, помимо более низкой стоимости и более высокой надежности, состоит в том, что гораздо меньше риск того, что кто-то застрянет пальцами в закрывающейся двери, если он будет перемещать ее вручную.

На машинах с дверьми, открывающимися вручную, ^[11] одна тривиальная, но важная деталь — это ограничитель двери, предотвращающий стук при открывании. Если большой автоклав установлен на слегка неровном полу, то дверь при открытии быстро распахивается до конца своего хода.Без какого-либо демпфера на нем будут постепенно накапливаться повреждения и износ.

На небольших автоклавах, вращение стопорного кольца иногда осуществляется с ручным управлением, ориентированных устройств. На более крупных используются пневматические или гидроцилиндры. Пневматические цилиндры часто обеспечивают резкое вращение, но иногда они могут быть более безопасными ^[12] , потому что они обычно не могут перемещать дверное кольцо так же легко, когда на дверь оказывается большое давление.

Дверца с вращающимся стопорным кольцом требует предохранительной блокировки для предотвращения работы при любом давлении в автоклаве.Это хорошая практика, чтобы включить возможность обратного вращения двери стопорного кольца в любое время и без задержек. С некоторыми дверьми, можно качаться закрыть их не совсем достаточно далеко, и затем застревании стопорного кольца, как он пытается закрыть.

Важно отметить, что автоклав гораздо опаснее при низком давлении, чем при высоком. Это связано с тем, что более высокое давление создает силы трения, которые затрудняют перемещение дверного кольца.В некоторых случаях гидроцилиндры изгибались, а не вращали кольцо. При более низком давлении кольцо можно перемещать, а в сосуде достаточно энергии, чтобы полностью испортить чей-то день. ^[13] Автоклавы надлежащей конструкции включают несколько дополнительных блокировок для дополнительной надежности. Эти дополнительные блокировки сравнительно недорогие и всегда должны быть надежными.

В ходе испытаний, выходящих далеко за рамки расчетного и испытательного давления, этот тип дверей показал, что небольшой прогиб, вызванный избыточным давлением, сдвигает двери и поверхности ступицы достаточно далеко друг от друга, чтобы вызвать разрушение уплотнительного кольца, тем самым сбросив давление.Побега воздух диффундирует мимо стопорного кольца, предотвращая повреждения от высоких струй скорости воздуха.

Доступны и другие типы дверей. Это патентованные разработки, обладающие особыми характеристиками, которые подходят для различных приложений. Например, некоторые конструкции дверей проще, чем тип с запорным кольцом, поскольку в запорных кольцах вообще отсутствуют выемки. Они легко управляться вручную или силой и искробезопасное, так же, как конфигурации Т-болт, в том, что любое перемещение запирающего механизма из закрытого к открытому выпустит давление задолго до двери и ступицы на самом деле отделить.

Для небольших автоклавов низкого давления могут быть предусмотрены другие простые типы дверей, иногда с выгодной экономией на приобретении, но не всегда на стоимости эксплуатации.

Часто упускаемый из виду аспект доступа к автоклаву — это задняя часть. Во многих случаях лучший автоклав — это тот, у которого две двери . В типичном промышленном автоклаве сзади имеется механическое оборудование, включая привод циркуляционного вентилятора. Автоклав с задней дверцей изначально будет стоить дороже.Однако в течение срока службы его обслуживание будет стоить меньше, в основном потому, что легкий доступ к компонентам внутри будет способствовать их более частому осмотру. В любом автоклаве, как и в любой машине, все основные и второстепенные компоненты должны быть доступны для осмотра, ремонта и замены. Не обращайте внимания на это, и владелец в конце концов пожалеет об этом.

Задняя дверь полного диаметра, не открывающаяся быстро, стоит недорого. На более крупных машинах он может быть установлен на шарнире, балке или тележке (см. Фото выше), что позволяет поворачивать его или перемещать от автоклава после отсоединения его фланцевого крепления на болтах.Это обеспечивает наилучший доступ к работам внутри. Это также означает, что критически важные компоненты никогда не закапываются глубоко внутри машины, где к ним трудно добраться, и поэтому очень вероятно, что их будут игнорировать, пока они не вызовут проблемы. Один автоклав среднего размера, построенный для южной авиационной мастерской, чтобы быть как можно более дешевым, не имел легкого доступа к циркуляционному вентилятору и, когда в последний раз наблюдал один из сервисных инженеров производителя, всегда издавал самые тревожные шумы от сухих подшипников. он побежал.

При сравнении альтернативных конструкций учитывайте объем работ, которые потребуются для выполнения любой конкретной задачи по техническому обслуживанию, а также степень сложности и риска повреждения или травмы рабочего. Если, например, с установленным внутри двигателем вентилятора мощностью шестьдесят лошадиных сил необходимо управлять человеком через небольшой люк или люк, вероятность возникновения проблем неизбежна. В удобном для пользователя автоклаве задняя дверь распахивается, а двигатель быстро и легко поднимается с помощью вилочного погрузчика или простого лонжеронного подъемника.

Интерьер

Внутренняя компоновка варьируется от одного автоклава к другому. У некоторых есть воздуховод в положении «шесть часов», который также несет рельсы тележки, в то время как другие имеют широкий пол с механическими компонентами под ним. У других воздуховод находится вверху. Обычно в автоклавах используется кольцевой воздуховод, проходящий по всей окружности внутреннего пространства.

Кольцевой воздуховод привлекателен тем, что создает минимальное проникновение в чистое доступное рабочее пространство внутри автоклава.Он уменьшает диаметр цилиндрического объема всего на несколько дюймов. Это также создает наибольшую потерю давления на трение кожи. Это означает, что вентилятор должен быть больше для того же объема циркуляции воздуха и что мощность двигателя больше нагревается.

Если необходимо поддерживать низкие температуры при полной циркуляции, это может потребовать запуска охлаждения вместо нагрева. Интенсивная циркуляция воздуха под давлением сама по себе генерирует тепло, и это может быть значительным при попытках работать при необычно низких температурах и высоких давлениях.Внутренняя отделка автоклава может быть из оцинкованной, алюминированной или нержавеющей стали. Гальванизация до 204 ° C (400 ° F) экономична и надежна; возможно, при температуре от 800 ° F (427 ° C) до 1000 ° F (540 ° C) потребуется алюминизированный; кроме того, один находится на экзотической территории.

Другой вопрос, должна ли внутренняя оболочка, стены рабочего пространства быть съемными. Насколько тяжелой должна быть эта стена? Типичная толщина металла колеблется от 18 калибра (0,0478 дюйма) до 1/8 дюйма (0,25 дюйма).125 дюймов). Чем тяжелее стена, тем прочнее и устойчивее она будет к вмятинам, а также тем больше энергии она поглотит во время нагрева и тем больше будет выделяться во время охлаждения. В качестве типичного примера рассмотрим автоклав с внутренним диаметром 8 футов (2,4 м) и рабочей длиной 40 футов (12 м). ^[14] Если внутренняя стена сделана из стали 11 калибра (0,196 дюйма), то она будет весить более пяти тонн. Нагрев самой стены до рабочей температуры 300 ° F (149 ° C) за один час потребует около 90 киловатт энергии.При типичных тарифах по требованию это будет стоить приблизительно 2000 долларов (в месяц) в дополнение к оплате за электроэнергию (за каждый цикл). Уменьшение толщины стенки до 18 приведет к снижению этих расходов примерно на 60 процентов. Экономя 13 000 долларов в год, средний оператор автоклава может жить с множеством вмятин.

В некоторых автоклавах изнутри доносятся странные шумы, когда они нагреваются и охлаждаются. Эти шумы вызваны деформациями внутренней части металла, когда он расширяется и сжимается при резких перепадах температуры.Внутреннее пространство автоклава, описанного выше, вырастет почти на дюйм в длину во время нагревательной части цикла. Необходимо предусмотреть адекватное смягчение этих движений, иначе они в конечном итоге вызовут искривление внутренней части.

Если машина большая, потребуется внутренний пол, подходящий для поддержки людей, идущих по ней, а также устройства безопасности для защиты персонала внутри машины от непреднамеренного запуска. ^[15]

Отопление

Подвести тепло в рабочую камеру можно разными способами. Для большинства автоклавов, особенно для автоклавов, используемых для обработки композитных деталей или склеивания металлических конструкций, самым простым и наименее дорогостоящим изначально является электрический нагрев. Нагреватели сопротивления компактны и надежны, их можно удобно разместить в циркуляционном воздуховоде. Поскольку тепловая масса этих нагревателей мала, контроль температуры в камере является точным, и дополнительные нагреватели обычно могут быть установлены позже без излишних усилий.Однако стоимость этой дополнительной установки может быть довольно значительной по сравнению с большим автоклавом. Эти нагреватели практически 100% эффективны и могут быть приспособлены для любого напряжения, одно- или трехфазного.

Установка большей мощности, чем требуется, продлевает срок службы нагревателей, позволяя им работать при более низких температурах поверхности, и обеспечивает большую уверенность в достижении требуемых скоростей нагрева. Как правило, увеличение мощности отопления не требует больших затрат по начальной цене. Небезопасно автоматически предполагать, что каждый производитель автоклавов использует высококачественные трубчатые стержни в оболочке из инколоя, индивидуально заменяемые и надлежащим образом поддерживаемые.В интересах экономии некоторые ожидают, что заказчик примет нихромовую проволоку, натянутую на керамические изоляторы.

Недостатком электрического отопления являются эксплуатационные расходы. Для небольшого автоклава, который работает только периодически, это может не быть серьезной проблемой. Для автоклава среднего или большего размера счета за электроэнергию в течение срока службы машины в несколько раз превышают полную стоимость автоклава.

Например, в районе Рочестера, штат Нью-Йорк, где цена на электроэнергию в четыре раза выше, чем на природный газ с до с учетом платы за потребление, автоклав диаметром шесть футов и длиной двадцать четыре фута (с тонкая внутренняя стена) будет стоить около 2000 долларов в месяц в виде сборов плюс в среднем 14 долларов в час энергии при работе.Плата за спрос, понесенная, как только автоклав включается, пусть даже на мгновение, сравняется с покупной ценой автоклава всего через несколько лет. Опыт работы с коммунальными платежами говорит о том, что в будущем ситуация станет еще хуже.

Самая простая альтернатива — паровое отопление. Это предполагает наличие бойлера, способного вырабатывать пар при достаточно высоком давлении для достижения требуемых температур. Существующая паровая установка высокого давления — это прекрасная вещь, которую нужно иметь под рукой, она облегчает использование паровых змеевиков, которые просты, компактны и легко контролируются.Цена покупки парового змеевика примерно сравнима с ценой на электрический нагрев, но эксплуатационные расходы значительно ниже. Если пар высокого давления недоступен, подумайте о небольшом специальном бойлере для автоклава. Стоимость может быть на удивление низкой, что делает эту альтернативу почти такой же экономичной, как прямое газовое сжигание внутреннего теплообменника. Это также позволяет вам работать в автоклаве на природном газе, пропане, бутане или мазуте, иногда взаимозаменяемо, если котел настроен для работы на двух видах топлива.Там, где подача газа подвержена перебоям, использование небольшого парового котла высокого давления для работы автоклава и духовок может спасти жизнь, если используется двухтопливное сжигание.

Небольшой вертикальный котел занимает мало места на полу. Если местное законодательство требует лицензирования операторов котлов высокого давления, это часто может быть простым вопросом обучения имеющегося персонала завода и получения им лицензии на работу с одним котлом. Не менее экономичен в эксплуатации автоклав с газовым теплообменником, встроенным в сосуд высокого давления.Хотя это имеет некоторые конструктивные ограничения, это проще, чем использование синтетических теплоносителей, и несколько дешевле. Узел газовой горелки крепится к дальнему концу или сбоку емкости и запускает теплообменник внутри воздуховода. Горячий конец сменной трубки покрыт турбулизаторами для лучшей теплоотдачи. При этом рекуперируется большая часть энергии дымовых газов. Это простой и надежный способ, использующий обычный природный газ, бутан, пропан или другой промышленный топливный газ.

Существуют альтернативные конфигурации, включая вторичный циркуляционный контур, который направляет часть первичного воздушного потока через внешний теплообменник под давлением. Этот байпасный поток можно также использовать для охлаждения с помощью воздуховыпускного теплообменника. Хотя газовое сжигание не подходит для небольших машин, его можно приспособить к автоклавам диаметром от трех до четырех футов и выше. Чем длиннее машина, тем длиннее трубка теплообменника и, следовательно, тем она эффективнее.Этот вариант отопления дешевле, чем горячее масло, и дороже, чем электрический или паровой (при условии наличия бойлера), но дополнительные расходы окупаются очень быстро. В течение всего срока службы автоклав с электрическим обогревом будет стоить достаточно, чтобы оплатить еще четыре или пять аналогичных автоклавов. Проще говоря, для любых лабораторных машин, кроме самых маленьких, газовое и паровое отопление являются лучшими альтернативами.

В некоторых случаях, когда пар доступен на установке, можно сэкономить значительные деньги, используя закачку свежего пара.При таком подходе вся внутренняя часть автоклава заполнена острым паром при соответствующем давлении. Обычно используется в производстве резиновых изделий, но может быть адаптирован для отверждения композитов. Для этого требуются различные материалы для вакуумного мешка, но его преимущество заключается в отсутствии нагревателей, каналов и циркуляционного вентилятора. С внешней изоляцией остается больше места для рабочих нагрузок для данного размера резервуара высокого давления. Естественно, такой подход предполагает наличие котла соответствующего номинала.

В некоторых случаях паровой автоклав низкого давления может заменить обычную сушильную печь. Комбинация вакуумного уплотнения, что эквивалентно внешнему давлению примерно от десяти до четырнадцати фунтов на квадратный дюйм, и пара примерно с таким же манометрическим давлением даст лучшие результаты и более быстрый нагрев, чем печь. Этот подход будет менее подходящим для материалов, которые необходимо медленно доводить до температуры отверждения, поскольку пар передает свое тепло довольно быстро по сравнению даже с турбулентным циркулирующим потоком воздуха.Кроме того, поскольку внутренняя часть сосуда многократно подвергается воздействию пара, а затем воздуха снова и снова, необходимо делать поправку на коррозию стенок сосуда.

В некоторых случаях нагреватель с внешним нагревом нагревает синтетический теплоноситель до температуры от 600 ° F (316 ° C) до 800 ° F (427 ° C), и специальные насосы прокачивают его через теплообменники внутри автоклава. Это имеет как преимущества — газ или масло можно использовать в качестве топлива, не обращая внимания на пространство, занимаемое внутри рабочего объема автоклава, — так и недостатки — стоимость очень высока, и может быть сложнее поддерживать его должным образом.Кроме того, он может служить для нагрева и охлаждения автоклава, пропуская теплоноситель через нагреватель или охлаждающий змеевик, в зависимости от технологического процесса.

Принимая во внимание все обстоятельства, наиболее экономически эффективными вариантами нагрева в течение всего срока службы автоклава будут паровой котел высокого давления или газовый обогрев с использованием внутреннего или внешнего теплообменника.

Охлаждение

Для охлаждения в конце технологического цикла требуется отвод тепла из автоклава.Необходимость контролируемого охлаждения сама по себе будет зависеть от выполняемой работы. При использовании некоторых композитных материалов в толстых слоях медленное охлаждение предотвращает внутреннее микротрещина в матрице смолы в результате термических напряжений.

Используемый метод охлаждения будет зависеть от максимальной температуры, достигнутой перед охлаждением, и степени точности, которую необходимо поддерживать при снижении температуры в камере. При низких температурах и скоростях охлаждения, которые могут значительно варьироваться или просто охлаждение в любом случае является результатом фиксированного потока охлаждающей жидкости, вода, циркулирующая через змеевик в воздушном потоке, будет эффективной и недорогой.Змеевик с ребристыми ребрами, размещенный на входе циркуляционного вентилятора или рядом с нагревателем, служит для этой цели, используя воду завода в качестве хладагента. Если прямоточная охлаждающая вода и градирня недоступны или неприемлемы, тогда в автоклав можно встроить простой охладитель с замкнутым контуром. Точно контролируемые скорости охлаждения могут быть или не могут быть легко достижимы с помощью этого устройства. В автоклаве, работающем при высоких температурах, необходимо соблюдать особые меры предосторожности при охлаждении. Закачка холодной воды в охлаждающий змеевик при температуре 800 ° F (427 ° C) сокращает срок службы змеевика.Это также затрудняет контроль скорости охлаждения.

Когда холодная вода попадает в теплообменный змеевик при температуре 800 ° F (427 ° C), образуется мгновенный пар, а также возникают механические удары по системе и значительные накипи внутри змеевика до такой степени, что вода содержит растворенные твердые частицы. Утилизация пара и горячей воды может оказаться затруднительной, а срок службы системы охлаждения может быть коротким. Это можно до некоторой степени уменьшить, предварительно охладив змеевик потоком сжатого воздуха, а затем водяным туманом и сжатым воздухом.Это лишь ненамного лучше, чем сама по себе холодная вода, и мало помогает устранить мгновенный пар.

Для температур примерно до 800 ° F (427 ° C) и скоростей охлаждения, которые должны выдерживаться с жесткими допусками, синтетический теплоноситель будет отводить тепло из автоклава без фазового перехода (т. Е. Кипения). Пропуск горячего масла через змеевик для нагрева воздуха с контролируемым потоком воздуха позволит системе достаточно точно модулировать тепловой поток из автоклава, чтобы поддерживать заданную скорость охлаждения.Этот нагретый воздух можно сбросить туда, где это принесет наибольшую пользу или наименьший вред. Недостатком использования жидкостного теплопередачи является первоначальная стоимость. Это добавляет, возможно, десять процентов к цене автоклава в установках среднего размера. Срок службы жидкости оценивается от пяти до пятнадцати лет, в зависимости от продолжительности воздействия самых высоких температур, а также от поддержания внутренней чистоты.

Если максимальная внутренняя температура не превышает 300 ° F (149 ° C), то в качестве теплоносителя можно использовать пропиленгликоль.Поскольку это химическое вещество входит в состав пищевых продуктов, таких как мороженое, нет необходимости беспокоиться о его токсичности. Его удельный вес примерно такой же, как у воды, поэтому перекачивание осуществляется просто. Поскольку фазового перехода нет, катушки не накапливают отложения накипи. Срок службы жидкости очень хорош, если воздух не попадает в контур. Пропиленгликоль необходимо использовать без разбавления водой, и водопровод из нержавеющей стали не обязательно является обязательным. Стоимость пропиленгликоля нетривиальна, поэтому количество хладагента в контуре должно быть сбалансировано между интересами экономии и рассеивания тепла.

Однажды одного крупного покупателя автоклавов было неприятно удивить, когда он узнал, что системы водяного охлаждения с замкнутым контуром строго регулируются в его регионе. Ценник этого неприятного сюрприза находился в пятизначном диапазоне. В некоторых местах сброс нетронутой и чистой охлаждающей воды в канализацию может быть незаконным. В общем, отказ от использования воды для охлаждения может иметь ряд реальных преимуществ.

Тираж

Если в автоклаве не используется впрыск пара, циркуляционный вентилятор несет бремя обеспечения однородности температуры во всей рабочей камере.Поскольку тепло течет от источника, будь то электрическое сопротивление, паровой змеевик или запальная труба, в циркулирующий воздушный поток, а затем в рабочую нагрузку, чем больше турбулентность воздушного потока, тем лучше теплопередача, особенно при тяжелых и плотных рабочих нагрузках. .

Привод вентилятора должен быть рассчитан на условия, создающие наибольшую нагрузку на вентилятор, то есть при самой низкой температуре и наивысшем давлении, даже если такое сочетание условий встречается редко. В идеале это вентиляторы с обратным наклоном; они более эффективны, чем типы с радиальным рабочим колесом и крыльчаткой с прямой кривой.

Целью циркуляции воздуха или инертного газа через автоклав является обеспечение эффективной теплопередачи и однородности температуры. Энергичная циркуляция и пристальное внимание к тому, куда на самом деле идет воздушный поток, — лучший способ добиться этого. Как примерное практическое правило, не принимайте во внимание среднюю скорость воздуха в пустом рабочем пространстве автоклава менее 300 футов в минуту. Более того, теплообмен будет более эффективным.

В авиационной промышленности есть спецификации, относящиеся непосредственно к однородности температуры.Даже если приложение не относится к аэрокосмической сфере, возможно, стоит принять одну из этих спецификаций, чтобы гарантировать качество и надежность процесса.

Приводы вентиляторов могут быть внутренними или внешними. Внутренние приводы имеют двигатель внутри автоклава в неотапливаемой камере. Толстая изоляция защищает от тепла, а двигатель находится под полным давлением в автоклаве. Для внешних приводов требуется уплотнение вала, чтобы приводной вал проходил через стенку резервуара высокого давления. Внутренние приводы проще, занимают немного меньше занимаемой площади и создают небольшую, но существенную охлаждающую нагрузку; внешние приводы требуют более сложной конструкции приводных валов и используют уплотнения высокого давления.

Выбор расположения внутреннего / внешнего привода часто является индивидуальным. Срок службы уплотнения вала высокого давления сложно предсказать, и можно с уверенностью предположить, что уплотнение будет стоить намного дороже, чем сам двигатель. Например, 2-дюймовое (51 мм) уплотнение 150 фунтов на квадратный дюйм для двигателя мощностью 50 л.с. будет стоить 2000 долларов, тогда как сам двигатель стоит вдвое меньше. ^[16] Обычно комбинация давления в емкости, диаметра вала и скорости вентилятора, встречающаяся в автоклавах, такова, что использование уплотнения вала становится практически целесообразным.

Доступ в машинное отделение автоклава с внутренним приводом вентилятора осуществляется через заднюю дверь или люк. Рабочее пространство автоклава не уменьшается, так как сосуд высокого давления немного удлинен для размещения привода вентилятора. Доступность оборудования в задней части имеет существенное значение. В конце концов, обслуживающий персонал должен будет добраться до него, и тогда доступ внезапно станет очень большой проблемой.

Хотя это увеличивает начальную цену, хорошо спроектированные автоклавы имеют съемные задние части, которые обеспечивают легкий и неограниченный доступ к оборудованию в неотапливаемой зоне.Трудно понять, насколько это ценно, пока внезапно не возникнет необходимость вытащить двигатель мощностью шестьдесят лошадиных сил, который весит более полутонны, через отверстие, едва достаточно большое, чтобы он мог пройти. Некоторые автоклавы имеют циркуляционный вентилятор в комплекте с двигателем, установленный в концевой раструбе уменьшенного диаметра. Хотя это позволяет легко снимать сборку, это также означает, что диаметр вентилятора меньше диаметра и, следовательно, менее эффективен.

Если крыльчатка вентилятора установлена ​​на валу двигателя или его удлинении (прямой привод), то скорость вентилятора ограничена скоростью двигателя, обычно 1750 об / мин, и это, скорее всего, приведет к неоптимальной работе вентилятора, учитывая чувствительность вентиляторов к скорости вращения.Вентиляторы подобны воздушным винтам; чем они больше и чем медленнее поворачиваются, тем лучше. Это закон.

В некоторых приложениях можно вообще отказаться от циркуляционного вентилятора и воздушного отопления. Если обрабатываемые детали имеют довольно простую геометрическую форму, можно использовать формы, которые сами нагреваются как единое целое. Например, можно изготавливать плоские пружины и пружины шасси одинарной кривизны для легких самолетов на недорогих алюминиевых формах с электрическими нагревательными подушками, прикрепленными непосредственно к дну формы.Это исключает стоимость двигателя и вентилятора, а также воздухонагревателей и потребляет гораздо меньше электроэнергии, чем потребовалось бы для сопоставимого электрического автоклава. Таким образом, автоклав обеспечивает только давление уплотнения. У этого подхода есть ограничения, например сложность формы. Иногда детали нагреваются только с одной стороны; иногда форма имеет верхнюю и нижнюю части, каждая из которых снабжена нагревателями. Хотя этот тип автоклава обычно невозможен в мастерской, он может обеспечить значительную экономию, когда производится только небольшой набор сравнительно простых деталей.

Поскольку отказ циркуляционного вентилятора будет иметь немедленные и неблагоприятные последствия для теплообменника или нагревательных элементов, обнаружение отказа циркуляционного вентилятора имеет жизненно важное значение. Это можно сделать несколькими способами. Во-первых, следите за температурой поверхности нагревателя, будь то змеевик или элемент. Если воздушный поток не работает, он внезапно возрастет, и система управления может выполнить немедленное отключение. Во-вторых, установите хотя бы один, а лучше два датчика воздушного потока. Поскольку воздушный поток может иметь очень высокие температуры, это можно сделать с помощью дистанционно установленных реле давления, которые подключаются к сторонам высокого и низкого давления вентилятора с помощью трубок из нержавеющей стали, достаточно длинной, чтобы переключатели помещались в прохладную зону внутри сосуда.Эти переключатели должны быть подключены последовательно с одной стороны для цепи управления, чтобы одно из отверстий нарушало питание нагревателя, и параллельно с другой стороны, чтобы компьютер мог определить, какое из них изменило состояние.

Изоляция

Внутренняя изоляция из стекловолокна (труба и крышка резервуара) с механическим фиксатором, рассчитанная на 450 ° F (232 ° C).

Значительная масса сосуда высокого давления обеспечивает сохранение давления, но он представляет собой столь же массивный радиатор, который необходимо циклически нагревать и охлаждать во время работы автоклава.Паровые автоклавы обязательно изолированы снаружи, поэтому потери тепла неизбежны. Автоклавы, использующие воздух или другой газ, используют теплоизоляцию внутри, и это влечет за собой единовременное снижение стоимости сосуда высокого давления и небольшие эксплуатационные расходы, связанные с несколько большим внутренним объемом, находящимся под давлением.

Изоляция, которая защищена металлической оболочкой, имеет такие размеры, чтобы удерживать теплопотери в приемлемом диапазоне и поддерживать температуру внешней поверхности резервуара ниже той, которая может повлиять на безопасность рабочего.Как правило, это 120 ° F (49 ° C), при этом иногда допускается 140 ° F (60 ° C) для фитингов и водопровода. В зависимости от политики компании в области энергосбережения эта температура может быть установлена ​​еще ниже.

В автоклавах используется как минеральная вата, так и стекловолокно. Толщина изменяется в зависимости от внутренней температуры, в пределах от двух-трех дюймов до трех-четырех раз больше, грубое практическое правило — один дюйм на сто градусов по Фаренгейту. С экономической точки зрения наибольший эффект заключается в повышении стоимости резервуаров высокого давления. за счет увеличения его диаметра.Это эффективно препятствует чрезмерному указанию толщины изоляции.

Одним из второстепенных факторов является обеспечение того, чтобы изоляция могла «дышать», поскольку воздух входит в нее и выходит из нее при изменении давления в автоклаве. Кроме того, листовой металл, удерживающий изоляцию, требует некоторого обеспечения теплового расширения. Даже автоклав длиной всего двадцать футов испытывает значительные движения при разнице температур в несколько сотен градусов.

Герметизация

Выбор нагнетающего агента зависит от процесса.Воздух может быть приемлемым для автоклавов, работающих при сравнительно низких температурах, ^[17] , но сверх этого он может быть совершенно неприемлемым. Воспламеняемость материалов, часто используемых в композитных деталях, увеличивается под давлением, так как парциальное давление кислорода увеличивается. Таким образом, для повышения давления можно использовать азот или диоксид углерода.

Гидроклавы используют воду в качестве среды под давлением. Поскольку температура кипения воды повышается с увеличением давления, гидроклав может достигать высоких температур без образования пара.В принципе, это просто, но влечет за собой сложности. Необходима значительная перекачивающая способность, так как даже небольшая сжимаемость воды означает, что при повышении давления сохраняется нетривиальная энергия. Уплотнения, которые надежно работают против воздуха или другого газа, не работают с очень горячей водой. Утечки в гидроклавах ведут себя по-разному, поскольку протекающая вода превращается в пар, и это продолжается до тех пор, пока вода остается в емкости. По этим и другим причинам очень немногие производители рассматривают возможность изготовления гидроклавов, и цены на такие машины отражают это.

Вакуум

Детали, обрабатываемые в автоклаве, часто помещаются в вакуумный мешок, чтобы обеспечить изостатическое воздействие давления на детали. В простейшей форме рабочая нагрузка полностью помещается в свободно подогнанный мешок из упругого пластика, способный выдерживать соответствующие температуры. Когда создается вакуум, мешок сжимается атмосферным давлением и уплотняет компоненты внутри. Между деталями и пакетом абсорбирующий материал обеспечивает канал для удаления воздуха и поглощает излишки смолы, выдавленные во время отверждения.

При автоклавной обработке композитных деталей функциональность вакуумного мешка может быть наиболее разнообразной. Некоторые магазины оставляют пакет под полным вакуумом от укладки до разборки после отверждения. Другие будут поддерживать вакуум только до тех пор, пока автоклав не достигнет полного давления. Третьи будут заполнять вакуумный мешок инертным газом, обычно азотом, при нулевом давлении.

Роль, которую играет внутреннее давление вакуумного мешка, может иметь решающее значение для последовательного производства высококачественных многослойных композитных деталей.В документе SAMPE ^[18] описаны преимущества управления вакуумом и давлением под вакуумным мешком при укладке. Следуя за вакуумом в мешке с повышением давления, ^[19] подавляется образование пустот в полимерной матрице, уменьшая микроскопические дефекты, которые вызывают трещины затравки и другие разрушения матрицы. Установка этой возможности на автоклав требует дополнительных регулирующих клапанов и программного обеспечения, и, в свете преимуществ в производительности композитных материалов, не оказывает неоправданного влияния на цену машины. ^[20]

Эжекторный насос можно использовать для быстрой откачки воздуха внутри автоклава, который должен находиться под давлением инертного газа. Чтобы удалить кислород изнутри и заменить его агентом повышения давления, который не поддерживает горение, самый простой способ — удалить почти весь воздух, а затем ввести азот или диоксид углерода. Следует также отметить, что автоклавы должны быть спроектированы для такой работы в вакууме, поскольку для самого резервуара могут потребоваться элементы жесткости, чтобы выдерживать внешнее давление, а обычные люки доступа и люки часто рассчитаны только на внутреннее давление и не смогут выдерживать внешнее давление, создаваемое внутренним вакуумом.

Вакуум доставляется к деталям с помощью коллекторов и отдельных трубок, снабженных быстроразъемными соединениями на внутренних стенках. Самая простая вакуумная система состоит из насоса и манометра снаружи и одного быстроразъемного порта внутри. В более сложных схемах может быть дюжина или более отдельных линий подачи вакуума, идущих в машину, каждая к отдельному порту QD, с таким же количеством измерительных линий, возвращающихся к датчикам вакуума, подключенным к системе управления, и обратной засыпкой инертным газом. под контролируемым давлением, когда насос выключен, а вакуумные линии вентилируются во время цикла отверждения.

Пропускная способность вакуумного насоса менее важна, чем его максимальный уровень вакуума. Любой значительный поток означает, что в вакуумной упаковке есть утечка, и мощный насос попытается ее преодолеть, что приведет к меньшим измеренным потерям вакуума, чем в случае с насосом меньшего размера. Это поможет скрыть повреждение мешка, поскольку падение вакуума будет труднее обнаружить. Поскольку при рабочем равновесии не должно быть никакого воздушного потока, лучше создать более высокий вакуум, чем пытаться поддерживать высокий расход.

Должен быть резервуар-приемник вакуума подходящего размера, который может поддерживать вакуум в системе, если насос выходит из строя во время производственного цикла. Это будет возможно только в том случае, если вакуумная система практически герметична. Вот почему утечка вакуума является одной из основных проблем при предварительных приемочных испытаниях машины. Для типичного автоклава из композитных материалов может подойти ресивер объемом от 5 до 10 кубических футов (от 140 до 280 л). Обратите внимание, что этот ресивер должен иметь штамп ASME для полного рабочего давления автоклава, поскольку вполне возможно, что отказ вакуумной системы может привести к сбросу такого большого давления в ресивер.

Когда обрабатывается несколько деталей, может быть полезно иметь отдельную вакуумную линию для каждой, уменьшая потенциальные потери в случае утечки одного вакуумного мешка во время отверждения. Это легко приспособить с помощью нескольких трубок подачи от одного коллектора снаружи автоклава.

Кроме того, необходимо решить, нужно ли контролировать каждую линию индивидуально и как это нужно делать. Если имеется один датчик вакуума, будь то электронный датчик, подключенный к управляющему компьютеру, или только чувствительный датчик, проверяемый визуально, определение того, какой вакуумный мешок протекает, означает отключение каждого из них по очереди и наблюдение за небольшим изменением давления в вакуумном коллекторе.Учитывая ограничения воздушного потока в средних линиях укладки и вакуумировании, даже полный отказ вакуумного мешка может проявиться как нечто большее, чем небольшое изменение уровня вакуума.

Установка датчика в каждую вакуумную линию решает эту проблему, но требует дополнительных нескольких сотен долларов за линию. В некоторых случаях требуется две вакуумные линии на мешок. Один соединен с отверстием мешка на одном конце обрабатываемой детали и подает вакуум от насоса и коллектора. Другая линия возвращается от отдельного прохода мешка на другом конце вакуумного мешка и через линию обратно через стенку сосуда к датчику, который измеряет уровень вакуума в мешке, а не уровень в коллекторе.Это является предпочтительным, поскольку он обеспечивает точную индикацию реального вакуума, наблюдаемого всей деталью.

В качестве опции с этой компоновкой, если вакуум отключается до завершения вулканизации, как это требуется в некоторых приложениях, до того, как линия подачи будет выпущена в атмосферу, линия манометра снова заполняется азотом из газового регулятора нулевого давления , таким образом предотвращая попадание атмосферных загрязняющих веществ в ткань сапуна / выпускного отверстия. Для индивидуального контроля каждой вакуумной линии не обязательно требуются измерительные линии, равно как и обратная засыпка инертным газом.Однако дополнительные расходы на прокладку колеи не так велики. Если используется контроль давления в вакуумном мешке, то должны быть встроены соответствующие клапаны и регуляторы.

Если в процессе процесса выделяется значительный поток смолы из заготовки, в спецификации процесса могут потребоваться ловушки для смолы. Некоторые материалы теряют огромное количество высокомобильной смолы во время нагрева, и этот поток может иногда возвращаться обратно через вакуумную систему, возможно, достаточно далеко, чтобы закупорить критические компоненты. Предотвратить подобные повреждения гораздо проще, чем отремонтировать.

Некоторые смолы, такие как полиэфиры, выделяют значительное количество летучих во время отверждения. Они проходят через вакуумные порты и иногда вызывают повреждение насоса. В лучших вакуумных насосах используются масляные резервуары и рециркуляция масла, и эти летучие вещества могут быстро превратить масло в отвратительную кашицу. Они также разрушают уплотнения вакуумных клапанов и со временем вызывают накопление отложений. Чтобы предотвратить это, может потребоваться установка конденсаторов на линиях вакуумного порта. Для этого потребуется охлажденная вода с температурой 35 ° F (2 ° C).Небольшой чиллер добавит несколько тысяч долларов к стоимости автоклава, плюс еще несколько сотен долларов за порт для конденсатора и сепаратора. Ловушки для смолы из нержавеющей стали должны быть спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы их можно было легко разбирать и чистить. Естественно, они тоже должны быть полностью доступны.

Органы управления и приборы

В то время как большая часть работы простого автоклава может оставаться ручным, контроль температуры практически всегда автоматизирован, так как это легко сделать с небольшими затратами. ^[21] Стоимость продуктов, перерабатываемых в большинстве автоклавов, оправдывает высокую степень автоматизации. Аппаратное и программное обеспечение, доступное для автоматизации промышленных процессов, делает полностью автоматическую работу автоклава доступной и надежной. Во многих случаях можно спроектировать и реализовать такую ​​автоматизацию без услуг стороннего поставщика.

Температура

Как и в случае с другими параметрами, требуемая точность регулирования температуры зависит от спецификации процесса.Автоклав должен превышать эту способность с запасом, достаточным, чтобы исключить все шансы недостаточной или чрезмерной температуры рабочей нагрузки. Слишком высокая температура может привести к повреждению деталей или тепловому отклонению; ^[22] слишком холодно, и все структурные свойства могут быть не реализованы. Не менее важным является предотвращение колебаний температуры во всем рабочем объеме автоклава. Аэрокосмические спецификации включают максимально допустимые отклонения, а также способы проверки на однородность.

Электрический нагреватель практически бесступенчатый и, следовательно, позволяет точно регулировать температуру, обычно от ± 1 ° до ± 2 °. Такая точность может быть достигнута с помощью непрямого газового нагрева, но не так легко. Электроэнергия, потребляемая нагревательными элементами, может контролироваться с 12-битной точностью ^[23] с помощью устройств SCR, управляемых аналоговым сигналом от контроллера температуры. Малая масса нагревательного элемента делает его отзывчивым, и можно добиться резких и резких изменений мощности, хотя обычно это и не обязательно.

Необходимость в точности и прецизионности ^[24] при измерении температуры воздуха внутри автоклава придает большое значение выбору и применению датчика. Самый дешевый и простой — это установка одной термопары где-то в воздушном потоке. Для получения лучших результатов по ничтожной цене два или три усредненных RTD работают лучше, с большей точностью и меньшим дрейфом. Хотя RTD будет реагировать на резкие изменения температуры менее быстро, чем термопары, это не имеет значения, поскольку резких изменений температуры в автоклавах просто не происходит. ^[25] Один может быть установлен на входе в циркуляционный вентилятор; это определяет самую низкую температуру, если предположить, что нагреватель находится за вентилятором. ^[26] Другой можно разместить в точке, в которой воздушный поток меняет направление и начинает проходить мимо рабочей нагрузки. Третью можно разместить ближе к середине. Измерение температуры воздуха вблизи поверхности стены обычно вызывает ошибку пограничного слоя или, что еще хуже, ошибку застоя.

Давление

Контроль давления представляет собой минимум проблем.При наличии источника воздуха или газа с достаточным давлением и пропускной способностью система управления автоклавом открывает клапан повышения давления и закрывает его, как только внутреннее давление достигает заданного значения. Сброс давления происходит при открытии клапана сброса давления. На больших автоклавах может потребоваться глушитель или глушитель. Клапаны включаются / выключаются, а не регулируются по причинам стоимости.

При повышении температуры газ расширяется, повышая давление. Регулирующий клапан сбрасывает излишки, поддерживая заданное значение.

В некоторых случаях точность управления давлением напрямую влияет на успех процесса. Например, материалы сердцевины имеют ограниченную прочность на сжатие при повышенных температурах; даже небольшое избыточное давление может разрушить сердечник ^[27] и разрушить рабочую нагрузку.

В автоклаве с плохой конструкцией колебания давления могут привести к вибрации впускных и выпускных клапанов. Одним из способов предотвращения этого является использование больших клапанов для наполнения и разгрузки и маленьких клапанов для подстройки при заданном значении и вблизи него.В качестве альтернативы регулирующие клапаны позволят избежать этого явления.

Вакуум

Часто наименее контролируемый фактор в автоклаве, вакуум может потребовать или не потребовать модуляции. В некоторых случаях он вообще не автоматизирован и включает в себя не более чем подключение к вакуумной системе завода, несколько ручных клапанов и манометр. С другой стороны, система контроля вакуума может быть значительно более сложной, чем система контроля температуры воздуха.

Обеспечение безопасности

Безопасность — это всегда забота об автоклавах.Код ASME чрезвычайно консервативен; в результате сосуды под давлением являются одними из самых безопасных и наименее рискованных типов машин, используемых сегодня. Однако это не означает, что безопасность можно считать само собой разумеющимся. ^[28]

Кодекс ASME требует, помимо очень консервативной конструкции резервуара и его арматуры, установки предохранительного клапана с кодом ^[29] , настроенного на расчетное давление. ^[30] Этот клапан имеет предохранительную проводку для предотвращения изменений в его настройке и откроется всякий раз, когда давление в автоклаве превышает расчетное давление.Хотя это срабатывание клапана будет снимать любое возможное избыточное давление в сосуде, он также должен иметь возможность удерживать источник давления, каким бы он ни был, от нагнетания достаточного количества воздуха, инертного газа или пара, чтобы вернуть давление обратно до опасного уровня. уровень даже при полностью открытом предохранительном клапане.

Автоклав консервативной конструкции имеет несколько предохранительных клапанов, размер каждого из которых позволяет выдерживать максимальный доступный воздушный поток в резервуар плюс не менее 30%. Клапаны установлены на коллекторе, который позволяет нескольким выпускным отверстиям сосуда высокого давления питать несколько предохранительных клапанов, каждый из которых может справиться со всем сбросом воздуха самостоятельно, даже если одно выпускное отверстие сосуда высокого давления случайно заблокировано обломками из-за внутреннего отказа.Добавленная стоимость резервных предохранительных клапанов составляет примерно , одна десятая процента от цены машины .

Воздух или азот из источника избыточного давления — не единственная потенциальная причина внезапного избыточного давления. При возгорании автоклава гарантировано повышение внутреннего давления, которое может превысить способность предохранительного клапана вентилировать достаточно быстро. Решением являются предохранительные клапаны и разрывные диски увеличенного размера, а также более одного каждого из них. ^[31]

Знание, сколько воздуха или газа может в наихудшем стечении обстоятельств быть доставлено на вход автоклава, является частью процесса спецификации.Правильное выполнение этого требования зависит от предоставления производителю автоклава правильных данных. Такое согласование предохранительного клапана с производительностью сжатого воздуха на заводе является примером того, как автоклав рассматривается не как изолированный объект, а как неотъемлемая часть установки, на которой он расположен и работает.

Композитные детали и материалы, используемые при их отверждении, часто легко воспламеняются, даже если это не так, при комнатной температуре и атмосферном давлении. Повышенные температуры и давления, связанные с отверждением, увеличивают риск потенциальной воспламеняемости.Хотя воздух является подходящим средством создания давления в отверждаемых материалах в автоклаве при 100 фунтах на квадратный дюйм и 350 ° F (177 ° C), он может быть слишком опасным в автоклаве, обрабатывающем потенциально горючие материалы при 500 фунтах на квадратный дюйм и 700 ° F (371 ° C). Риск также может быть слишком высоким при очень больших (и дорогих) нагрузках отверждения. В таких применениях можно использовать азот, поскольку он инертен (в том смысле, что он обычно не поддерживает горение) и легко доступен. В жидкой форме он стоит дешевле, чем безалкогольные напитки. ^[32] Это также реальная альтернатива специальным воздушным компрессорам, когда требуется давление значительно выше 100 фунтов на квадратный дюйм.

Самым простым и экономичным предохранительным устройством является разрывная мембрана. Включенный в сосуд высокого давления при изготовлении, это просто порт в сосуде, закрытый тонко обработанной пластиной, которая лопается при заданном давлении. Эта пластина может быть изготовлена ​​из алюминия или углерода. ^[33] Диск установлен во фланцевом узле, который сбрасывает давление автоклава в выхлопную трубу, чтобы отвести свисток от персонала. Диск довольно недорогой и его легко заменить.Разрывная мембрана должна использоваться для защиты предохранительного клапана и иметь такой размер, чтобы снизить внутреннее давление как можно быстрее. Возгорание автоклава может привести к выбросу значительного количества энергии в воздух внутри, что приведет к внезапному скачку давления. Разрывная мембрана предназначена для срабатывания при давлении, немного превышающем давление предохранительного клапана ASME и значительно ниже давления гидростатического испытания; он никогда не включается в работу, если не происходит внезапного повышения давления, превышающего допустимую для предохранительного клапана. Очень скромная стоимость даже пары достаточно больших разрывных дисков делает этот вариант чрезвычайно привлекательным.Разрывная мембрана должна быть не менее двойного диаметра входа или выхода из сосуда, в зависимости от того, что больше.

Тип двери определяет, нужно ли ей собственное защитное устройство. Дверь с Т-образным болтом является искробезопасной, и код ASME не требует для нее блокировки. Двери других типов требуют блокировки для предотвращения возможности открывания, когда давление внутри емкости составляет ~ ½ фунта на квадратный дюйм или более. Это будет в каждом автоклаве; это абсолютное минимум того, что является законным.Однако разумный оператор автоклава не должен соглашаться на самое меньшее, что требуется. Даже самые лучшие компоненты не идеальны, поэтому консервативно разработанный автоклав использует резервные блокировки как в аппаратном обеспечении, так и в управляющем программном обеспечении, чтобы снизить риск до минимально достижимого уровня. Например, если система управления обнаруживает какое-либо давление в емкости, она блокирует цилиндры открывания дверей с помощью предохранительных клапанов, таким образом предотвращая любую попытку обойти блокировку безопасности вручную.Это в дополнение к кодовой блокировке. При желании можно установить дополнительную блокировку и на дверь с Т-образным засовом.

Еще одно соображение безопасности — это способ подключения датчиков. Если устройство способно выйти из строя в определенном состоянии, то отказ должен быть таким, чтобы давалась ложная индикация давления. Это намного лучше, чем ложное указание на отсутствие давления.

Тем не менее, проверка давления как условия открытия автоклава просто недостаточно безопасна.В частности, для автоклавов промышленного размера, таких как те, которые используются в резиновой промышленности, очень важно, чтобы автоклав открывался только после проверки манометров давления и температуры. Если вода внутри автоклава перегрелась, манометр может не показывать присутствие пара, даже если температура может быть значительно выше, чем местная точка кипения воды. Если автоклав открыть в этом состоянии и потревожить перегретую воду, возможен паровой взрыв.Это явление может легко вызвать смертельные ожоги для людей, находящихся в непосредственной близости от места взрыва. Часто жертвы умирают только после мучительной агонии, иногда продолжающейся до месяца.

Поскольку страховые и нормативные требования меняются от одного места к другому, они должны быть предметом обсуждения в процессе проектирования. Если требуется небольшой паровой котел высокого давления, может потребоваться помощь инженера-технолога для его эксплуатации. Во многих населенных пунктах существующий сотрудник может пройти обучение этому и получить лицензию, ограниченную только котлом на заводе.В некоторых частях мира требуется, чтобы автоклавы лицензировались или эксплуатировались только после проведения инспекций и выдачи разрешений.

Экономика

Строительство

Цена автоклава будет сильно варьироваться в зависимости от того, что было спроектировано и встроено в него. Он чувствителен к одним факторам и нечувствителен к другим. Цена будет во многом зависеть от его диаметра и в гораздо меньшей степени от его длины. Некоторые особенности автоклава позволяют использовать широкий спектр опций, а некоторые из них могут существенно повлиять на цену.Рассматривая приобретение автоклава, разумно ничего не принимать как должное; рассмотрим все возможные варианты и вариации. Это включает в себя вопрос о том, является ли автоклав оптимальным средством выполнения требований технологического процесса. Например, новая технология в области современных композитов снижает доминирующее положение, которое автоклав долгое время имел в отрасли.

В то время как удвоение расчетного давления может увеличить стоимость автоклава на пятьдесят процентов, удвоение диаметра может удвоить или утроить его стоимость.С другой стороны, увеличение длины на удивление недорого. Удвоение длины короткого автоклава диаметром 6 футов (1,8 м) может добавить всего пять или шесть процентов к окончательной цене. Как правило, наиболее рентабельно рассматривать длину с шагом в пять и десять футов. Добавление одного фута к судну длиной 20 футов (6,1 м) не намного дешевле, чем добавление еще пяти футов. Это основано на обычной практике изготовления сосуда под давлением из 5 или 10 футов шириной (1.5 или 3,0 м) листовой прокат.

Чтобы получить диаметр сосуда высокого давления, к внутреннему рабочему диаметру необходимо добавить несколько дюймов изоляции. Установка изоляции снаружи дает наименьший сосуд высокого давления для данного внутреннего рабочего диаметра, но энергия, необходимая для нагрева самого сосуда в каждом цикле, вскоре делает это очень непривлекательным способом экономии, если для нагрева не используется нагнетание пара, в котором необходимо использовать внешнюю изоляцию. Для большинства машин используйте толщину изоляции от четырех до шести дюймов.На машинах, рассчитанных на температуру менее 300 ° F (149 ° C), это значение может быть уменьшено до трех дюймов (76 мм). Для температур выше 600 ° F (316 ° C) ее следует увеличить до восьми дюймов или более. Это значительно влияет на диаметр, но обычно в пользу дополнительной изоляции.

Если цена является серьезной проблемой, некоторые изменения могут ограничить ее, не отказываясь от важных возможностей, в то время как другие могут быть удалены только за счет существенного снижения функциональности и стоимости машины.Цены на автоклавы сильно различаются от одного производителя к другому. Иногда кажется, что они меняются с фазами луны. Неразумно предполагать, что каждый производитель или продавец автоклавов будет взимать примерно одинаковую цену за данную конфигурацию. Более того, цены на подержанные машины могут сильно отличаться. — не редкость, что бывших в употреблении машин по цене намного выше новых, ^[34] , а также мало бывшие в употреблении автоклавы, которые продаются на аукционе за центы за доллар.

При рассмотрении вопроса о покупке нового автоклава или существующей машины потенциальный покупатель обнаружит, что бывшие в употреблении машины могут быть или не могут быть менее дорогими, чем новые, построенные по его точным спецификациям, и что их может быть очень трудно найти в магазине. необходимая конфигурация. Если подержанная машина, соответствующая требованиям, находится по разумной цене, обязательно проверьте такие вещи, как износ дверных петель, недокументированные модификации, сделанные пользователем или другими лицами (гораздо чаще, чем вы могли подозревать), и наличие давления документы о регистрации судна. ^[35] На всякий случай попросите отпечатки конструкции, а затем сравните их с самой машиной. Непроверенные дополнения, сделанные после страховой проверки, могут быть пустяками (например, дверные ручки, приваренные после осмотра судна), но они могут позволить страховой компании отклонить требование о возмещении ущерба, если произойдет что-то катастрофическое.

Если форма автоклава U-1, выданная изготовителем сосуда высокого давления, недоступна, или если табличка с данными автоклава не читается или, возможно, даже отсутствует, то это может быть самодельный сосуд высокого давления.Имейте в виду, что многие магазины сосудов высокого давления не будут касаться сосудов, произведенных где-либо еще, даже для самых маленьких модификаций. Никогда не покупайте автоклав, который требует проведения работ на самом сосуде высокого давления, если сделка не включает все модификации и повторные испытания и повторную проверку перед приемкой машины. В противном случае можно получить самое дорогое пресс-папье в истории компании. В случае сомнений убедитесь, что регистрация судна в Национальном совете действительно действительна. Убедитесь, что производитель по-прежнему занимается бизнесом и доступны ли дверные уплотнения.

Еще более важны строительно-монтажные чертежи, а также электрические схемы. Доступны ли они и актуальны ли они? Если он использует электрическое нагревание, нужно ли будет покупать большой трансформатор, чтобы соответствовать напряжению? Модификация машины на 230 В для работы от 460 В или наоборот может стоить намного дороже, чем простая установка трансформатора. Очень немногие из бывших в употреблении машин на рынке оснащены передовыми средствами управления; будут ли существующие средства контроля удовлетворять текущие и ожидаемые потребности? Возможна замена старых и устаревших систем управления.Хотя стоимость не является тривиальной, сосуд звукового давления можно модернизировать с меньшими затратами, чем цена нового автоклава. Более того, машина становится доступной быстрее.

Операция

Из различных факторов, влияющих на экономику эксплуатации автоклава, ни один не имеет такого значения, как средства нагрева, ^[36] , и это будет иметь еще большее значение по мере роста цен на энергию. Электрическое нагревание по сути на 100% эффективно, им проще и точнее всего управлять, а также дешевле в обслуживании (если автоклав спроектирован с учетом обслуживания).Однако цена ^[37] за киловатт-час делает это самым дорогим. Легко продемонстрировать, что деньги, потраченные на электроэнергию в течение всего срока службы автоклава, могут в четыре-шесть раз превышать цену, уплаченную за автоклав.

Эксплуатация

Типичное использование

Хотя автоклав не так широко распространен, как духовка, ^[38] он обычно используется во многих областях применения. Поскольку вулканизация резины не может быть проведена в воздушной атмосфере, используется пар, и это требует наличия резервуара высокого давления подходящей мощности.Это периодический процесс, поэтому необходима быстродействующая дверь. Единственное практическое средство для этого — автоклав, и многие из них используются в промышленности резиновых изделий. Для производства древесины, подвергнутой обработке под давлением, могут потребоваться автоклавы. Стерилизация отходов — еще одно применение паровых автоклавов.

Аэрокосмическая промышленность производит небольшое количество очень дорогой продукции и, таким образом, может позволить себе высокие капитальные и удельные эксплуатационные расходы автоклавов.Обычно это влечет за собой применение тщательно контролируемых уровней тепла и давления к деталям и узлам. Отверждение композитов требует уплотнения кучи материала, прижатия этого материала к форме, вытеснения летучих веществ и избытка смолы и удержания всего неподвижного в течение всего цикла отверждения. При структурном склеивании автоклав прижимает детали друг к другу и удерживает их, пока клей застывает. В отличие от пресса автоклав прикладывает давление равномерно, независимо от формы рабочей нагрузки. ^[39]

Цикл

В цикле, типичном для автоклавного отверждения композитных деталей, выполняются следующие шаги:

Автоклав загружен, вакуумный мешок и термопара подсоединены к автоклаву.

Дверь закрыта и заперта, MPID ^[40] подтверждает закрытие.

Давление применяется до тех пор, пока не будет достигнут требуемый уровень.

В зависимости от требований вакуумный мешок может находиться под вакуумом или без него.

Циркуляционный вентилятор запускается.

Начинается нагрев, который поддерживается с заданной скоростью изменения, обычно от 5 ° до 10 ° в минуту.

После достижения необходимой температуры начинается выдержка по времени при этой температуре, которая длится необходимое время.

В конце периода выдержки функция охлаждения снижает температуру до заданного значения с заданной скоростью изменения температуры.

В емкости сброшено давление и циркуляция остановлена.

Виды отказа

Отказ автоклава существенно отличается от дефекта обычного оборудования только тогда, когда он связан с ограничением давления.Поскольку сжатый воздух, газ или пар могут накапливать значительную часть энергии, законом предписываются строгие меры для предотвращения таких инцидентов. Обычно отказ сосуда под давлением принимает одну из двух форм. Первый — это разрыв сосуда, обычно в результате распространения трещины. Трещины в стали под напряжением могут распространяться со скоростью более мили в секунду. Это приводит к высвобождению накопленной энергии, одним из эффектов которой является ускорение самого разрыва. Такие выбросы по сути являются взрывами. Другой формой является отказ механического предохранительного устройства, такого как блокировка, которая отключает механизм открывания двери, пока давление в емкости превышает консервативное значение, такое как или ½ фунта на квадратный дюйм.

Реже, ^[41] может иметь место сбой в предположении, что затворное кольцо двери не может вращаться, когда дверь находится под давлением. Геометрия кулачковых пандусов обеспечивает точный крутящий момент, стремящийся открыть дверь, когда давление действует на внутреннюю часть двери. Эта сила также создает трение, которое препятствует вращению. Если коэффициент трения на пандусах достаточно низко, то стопорное кольцо может двигаться сами по себе. Он может даже изгибать гидравлические приводы, используемые для поворота кольца.Устройства блокировки на дверце автоклава предназначены для предотвращения неправильной последовательности операций, а не для механического ограничения движения дверцы. Таким образом, интересы безопасности наилучшим образом удовлетворяются, когда система управления включает в себя несколько устройств, обеспечивающих не только резервирование, но и множество методов, отказ любого из которых не может нанести ущерб всей системе безопасности.

1. ↑ Несколько самодовольное описание такого автоклава см. На http://www.change.godrej.com/2006/janfeb/Hydroclave.htm.
2. ↑ «Hydroclave» — это также торговая марка производителя обычных паровых стерилизаторов.
3. ↑ Вопреки распространенному мнению, вода не несжимаема. Его объем уменьшается примерно на 0,5% на каждые 1000 фунтов на квадратный дюйм давления.
4. ↑ Управляется Управлением по лицензированию специального оборудования (SELO) Главного управления по надзору за качеством, инспекции и карантину (AQSIQ) Китайской Народной Республики.
5. ↑ Номинально, 14.7 фунтов на квадратный дюйм.
6. ↑ Стальная пластина SA516 PVQ — Сталь для часовен
7. ↑ Минимальная расчетная температура металла.
8. ↑ Это вполне может быть значительно ниже рабочего объема автоклава.
9. ↑ Но не относительно экономично, поскольку их цены могут поставить потенциального покупателя на колени, если он не привык делать такие покупки.
10. ↑ Это предполагает ровный пол.
11. ↑ Возможно, не существует законодательных требований к предохранительным блокировкам, аналогичным тем, которые обязательны для гидравлических прессов, но все же было бы неплохо подумать о возможности того, что рука оператора окажется не в том месте после нажатия переключателя цикла двери.Несколько тонн стальной двери, которую закрывают гидроцилиндры, не сильно замедлят, потому что на пути чья-то рука.
12. ↑ Технически, это приводится в движение исключительно за счет соотношения между крутящим моментом, который может быть оказано на стопорного кольца с помощью исполнительного механизма (ов) и сопротивления трения до поворота, когда автоклав под давлением.
13. ↑ Всего несколько фунтов на квадратный дюйм привели к несчастным случаям со смертельным исходом.
14. ↑ В аэрокосмической промышленности это будет считаться средним по размеру.
15. ↑ Решением является переключатель «человек внутри», обычно имеющий форму шнурка, проходящего по всей длине внутренней части автоклава. Кто-то, застрявший внутри при закрытой дверце, может потянуть за нее, чтобы остановить машину. Однако необходимо следить за тем, чтобы при этом не отключился механизм, отпирающий и открывающий дверь.
16. ↑ Эти цены могут не быть текущими, но соотношение, вероятно, есть.
17. ↑ Автоклав, работающий при 375 ° F (191 ° C) и давлении 100 фунтов на квадратный дюйм, будет хорошо работать с воздухом, но при значительно более высоких температурах и давлениях азот намного безопаснее.
18. ↑ Пористость композитов из углеродного волокна — Обзор причин , Флейк Кэмпбелл и Эндрю Маллоу из McDonnell-Douglas Aerospace и Чарльз Браунинг из Управления материалов ВВС в Wright Labs в Дейтоне, Журнал усовершенствованных материалов , SAMPE, июль 1995.
19. ↑ Если вакуумный мешок находится под давлением 100 фунтов на квадратный дюйм, то давление в автоклаве также должно быть увеличено на 100 фунтов на квадратный дюйм, сохраняя то же P, что и раньше. Это имеет серьезные последствия для стоимости автоклава.
20. ↑ До тех пор, пока не будет учтено более высокое давление автоклава.
21. ↑ Хотя это будет широко варьироваться в зависимости от конструкторов автоклавов, отнюдь не нереально автоматизировать автоклав, не затратив намного больше пятнадцати-двадцати процентов от стоимости машины.
22. ↑ Некоторые системы смол уязвимы к экзотермическому нагреву; в крайних случаях это может вызвать пожар внутри автоклава.
23. ↑ Одна часть из 4096.
24. ↑ Это , а не синонимов.
25. ↑ Как правило, все, что происходит в автоклаве, внезапно оказывается очень плохой новостью.
26. ↑ Это не всегда так, поскольку размещение вентилятора после нагревателя приводит к лучшему смешиванию нагретого и ненагретого воздуха.
27. ↑ Как правило, это может быть пена или сотовый слой, оба из которых ослабляются под воздействием температур отверждения.
28. ↑ На авиационном заводе в Техасе в 1965 году дверь большого автоклава взорвалась и без особого замедления вырвала стену здания.Между дверью и офисным зданием, полным людей, стоял пятидесятитонный товарный вагон, который остановил дверь.
29. ↑ Предохранительные клапаны, предохранительные клапаны, предохранительные клапаны, конденсатоотводчики, предохранительные клапаны
30. ↑ Расчетное давление может быть или не быть рабочим давлением. В любом случае рабочее давление не может превышать расчетное давление.
31. ↑ Предохранительные клапаны ASME очень дешевы. Независимо от того, сколько они стоят.
32. ↑ Однако мы понятия не имеем, какой у него вкус.
33. ↑ Алюминий немного дешевле. Углерод держится дольше и точнее.
34. ↑ Срок поставки нового автоклава может вынудить закупить использованный автоклав, который будет доступен в течение недели, и дилеры подержанных автоклавов хорошо понимают это явление.
35. ↑ Национальный совет инспекторов котлов и сосудов под давлением
36. ↑ Техническое обслуживание действительно плохо спроектированного и сконструированного автоклава занимает второе место.
37. ↑ Эта стоимость состоит из платы за энергию, которая зависит от количества используемой энергии, и платы за потребление, которая устанавливается наивысшим месячным мгновенным уровнем потребляемой мощности.
38. ↑ Для данного размера и температуры автоклав может стоить в пять-десять раз больше, чем печь.
39. ↑ Есть незначительные исключения, когда существуют резкие изменения контура, но это учитывается в инструментах, как правило, за счет использования уплотнительных пластин.
40. ↑ Механическое устройство индикации давления, требуемое кодом ASME.
41. ↑ Отказы сосудов под давлением — очень частые и события.

es: промышленный автоклав

Завод

напрямую продает паровой котел для автоклава, автоклавный бетонный блок

Технические характеристики

Описание продукта

1.Автоклавное уплотнение использует профессиональные производители импортных резиновых уплотнительных колец, простота установки, хорошее уплотнение, длительный срок службы.
2. Подшипник корпуса автоклава, нацеленный на различное положение, настройки — фиксированная опора, подшипник деятельности, специальные подшипники в конце трех форм. Лучше удовлетворить теплоусадку корпуса чайника при холодной усадке, гарантировать нормальную работу и срок службы автоклавного автоклава.


Завод напрямую продает паровой котел с автоклавом, автоклавный бетонный блок

Автоклавный чайник относится к оборудованию с большим резервуаром под давлением, используемым для обслуживания и пропаривания силикатного кирпича, кирпича из зольной пыли, газобетонных блоков, нового материала для легких стен, бетонных трубчатых свай и других строительных изделий, в настоящее время автоклав используется не только для силикат строительных изделий, он также использовался для пропаривания продуктов в химической промышленности, медицине, резине, дереве, гипсе, стекле, теплоизоляционных материалах, текстиле, военной промышленности и других областях.

Завод напрямую продает паровой котел с автоклавом, автоклавный бетонный блок

Котлы Применение
Медицина, химическая, легкая промышленность, текстиль, строительные материалы, выращивание, продукты питания и напитки, пенопласт, печать, крашение и стирка, обработка резины, бумажные изделия, обработка древесины, гостиница, производство одежды и кожи и т. Д.

Почему Выбери нас?
1. известный китайский бренд
2.Супер высокое качество, конкурентоспособная цена
3. большие производственные мощности
4.Быстрая доставка, отличное послепродажное обслуживание
5. Сертификат ISO9001, ASME, ISO14001, SGS, CE, BV
Информация о компании
Компания «Чжундин котел», ООО является национальным базовым предприятием по производству котлов, отечественными котельными, научно-техническими предприятиями, ориентированными на инновации, крупнейшими в Китае исследованиями и разработками производственной базы с низким циркулирующим псевдоожиженным слоем.Компания имеет лицензию на производство котлов класса А и лицензию на производство сосудов под давлением класса II и II, лицензию на установку котлов на проектном уровне, компания прошла международную сертификацию системы качества ISO9001. НИОКР котельного завода.

Лучшее использование автоклава — выгодные предложения по использованию автоклава от продавцов автоклавов во всем мире

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для использования автоклава.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот популярный автоклав в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вы, друзья, будете завидовать, когда скажете им, что пользовались автоклавом на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в использовании автоклава и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести autoclave по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации.