planung und inbetriebnahme eines ofens zum ausheizen von ultrahochvakuumbauteilen technische...
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Planung und Inbetriebnahme eines Ofens zum Ausheizen von UltrahochvakuumbauteilenTechnische Hochschule WildauFachbereich Ingenieurwesen / WirtschaftsingenieurwesenStudienrichtung Physikalische Technik
Erarbeitet am DESY-Zeuthen
Sebastian Philipp
27.09.2011
Sebastian Philipp
2
Gliederung• Zielstellung und Anforderungen
• Vakuumphysikalische Betrachtungen
• Grundlegender Aufbau
• Thermische Isolation
• Temperaturverteilung
• Druckanalyse
27.09.2011
Sebastian Philipp
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Zielstellung und Anforderungen•Verringerung der Ausgaszeiten von
Vakuumbauteilen•Gleichmäßige Temperaturverteilung im
Bauteil
•Evakuierung des Bauteils während des Ausheizens
•Eignung für typische Bauteilgrößen •Flexibler Standort
27.09.2011
Sebastian Philipp
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Vakuumphysikalische Betrachtung
27.09.2011
desorbiertes Gasteilchen
adsorbiertes Gasteilchen
absorbiertes Gasteilchen
Wandteilchen
Bauteilwand
Vakuum
Sebastian Philipp
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Grundlegender Aufbau
27.09.2011
Bauteil
Ofen
Vakuumpumpe
Sebastian Philipp
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Thermische Isolation
27.09.2011
•Senkung des Energieverbrauchs
•Gewährleistung eines homogene Temperaturfeldes
•Arbeitsschutz
Sebastian Philipp
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Thermische IsolationArten des Wärmetransports
27.09.2011
•Wärmeleitung
•Konvektion
•Wärmestrahlung
TAQwl
𝑅 h𝑡 =𝛿𝜆 𝐴
Sebastian Philipp
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Thermische IsolationAufbau des Ofens
27.09.2011
Sebastian Philipp
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Thermische IsolationAufbau des Ofens
27.09.2011
Edelstahlblech (400°C)δ=1mmλ=21W/(m K)
Promalight 1000 (400°C)
δ=30mmλ=0,026W/(m K)
Aluminiumblech (100°C)
δ=1,5mmλ=146W/(m K)
Aluminiumblech (100°C)
δ=1mmλ=146W/(m K)
Luft (100°C)δ=23,5mmλ=0,032W/(m K)
R1
R2
R3
R4
R5
Sebastian Philipp
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Thermische IsolationAufbau des Ofens
27.09.2011
Abstandshülse (400°C)A=59,7mm²δ=33mmλ=21W/(m K)
Strebe (200°C)A=125mm²δ=200mmλ=18W/(m K)
Strebe (200°C)A=125mm²δ=142,5mmλ=18W/(m K)
Anschlagstück (100°C)A=450mm²δ=27,5mmλ=119W/(m K)
Abstandsstück (100°C)A=54,8mm²δ=18,5mmλ=16W/(m K)
R6
R9
R7
R8
R10
Sebastian Philipp
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Thermische IsolationAufbau des Ofens
27.09.2011
Edelstahlblech (400°C)A=0,84m²δ=1,5mmλ=21W/(m K)
Abstandshülse (400°C)A=59,7mm²δ=30mmλ=21W/(m K)
Promalight 1000 (400°C)A=0,84m²δ=30mmλ=0,026W/(m K)
Grundplatte (100°C)A=0,84m²δ=20mmλ=146W/(m K)
R12 R14
R11 R13
Sebastian Philipp
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Thermische IsolationTestergebnisse
27.09.2011
Position berechnet
gemessen
Seitenwand
50,5°C 61°C
Oberseite 52°C 55,5°C
Unterseite
81°C 80°C
Sebastian Philipp
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TemperaturverteilungMessergebnisse an einem Bauteil
27.09.2011
Sebastian Philipp
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Druckanalyse
27.09.2011
Sebastian Philipp
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Druckanalyse
27.09.2011
Sebastian Philipp
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27.09.2011
Sebastian Philipp
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
27.09.2011
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