Technische Hochschule Wildau

Präsentation zum Thema: "Technische Hochschule Wildau"—  Präsentation transkript:

1 Planung und Inbetriebnahme eines Ofens zum Ausheizen von Ultrahochvakuumbauteilen
Technische Hochschule Wildau Fachbereich Ingenieurwesen / Wirtschaftsingenieurwesen Studienrichtung Physikalische Technik Erarbeitet am DESY-Zeuthen Sebastian Philipp

2 Gliederung Zielstellung und Anforderungen
Sebastian Philipp Gliederung Zielstellung und Anforderungen Vakuumphysikalische Betrachtungen Grundlegender Aufbau Thermische Isolation Temperaturverteilung Druckanalyse

3 Zielstellung und Anforderungen
Sebastian Philipp Zielstellung und Anforderungen Verringerung der Ausgaszeiten von Vakuumbauteilen Gleichmäßige Temperaturverteilung im Bauteil Evakuierung des Bauteils während des Ausheizens Eignung für typische Bauteilgrößen Flexibler Standort

4 Vakuumphysikalische Betrachtung
Sebastian Philipp Vakuumphysikalische Betrachtung desorbiertes Gasteilchen Vakuum adsorbiertes Gasteilchen Bauteilwand Wandteilchen absorbiertes Gasteilchen

5 Grundlegender Aufbau Bauteil Ofen Vakuumpumpe Sebastian Philipp
Grundlegender Aufbau Bauteil Ofen Vakuumpumpe

6 Thermische Isolation Senkung des Energieverbrauchs
Sebastian Philipp Thermische Isolation Senkung des Energieverbrauchs Gewährleistung eines homogene Temperaturfeldes Arbeitsschutz

7 Thermische Isolation Arten des Wärmetransports
Sebastian Philipp Thermische Isolation Arten des Wärmetransports Wärmeleitung Konvektion Wärmestrahlung 𝑅 𝑡ℎ = 𝛿 𝜆 𝐴

8 Thermische Isolation Aufbau des Ofens
Sebastian Philipp Thermische Isolation Aufbau des Ofens

9 Thermische Isolation Aufbau des Ofens
Sebastian Philipp Thermische Isolation Aufbau des Ofens R1 Edelstahlblech (400°C) δ=1mm λ=21W/(m K) R5 R2 Aluminiumblech (100°C) δ=1mm λ=146W/(m K) Promalight 1000 (400°C) δ=30mm λ=0,026W/(m K) R3 Aluminiumblech (100°C) δ=1,5mm λ=146W/(m K) R4 Luft (100°C) δ=23,5mm λ=0,032W/(m K)

10 Thermische Isolation Aufbau des Ofens
Sebastian Philipp Thermische Isolation Aufbau des Ofens R9 Strebe (200°C) A=125mm² δ=200mm λ=18W/(m K) R6 Abstandshülse (400°C) A=59,7mm² δ=33mm λ=21W/(m K) R7 Strebe (200°C) A=125mm² δ=142,5mm λ=18W/(m K) R10 R8 Abstandsstück (100°C) A=54,8mm² δ=18,5mm λ=16W/(m K) Anschlagstück (100°C) A=450mm² δ=27,5mm λ=119W/(m K)

11 Thermische Isolation Aufbau des Ofens
Sebastian Philipp Thermische Isolation Aufbau des Ofens R11 R13 Edelstahlblech (400°C) A=0,84m² δ=1,5mm λ=21W/(m K) Abstandshülse (400°C) A=59,7mm² δ=30mm λ=21W/(m K) R12 R14 Promalight 1000 (400°C) A=0,84m² δ=30mm λ=0,026W/(m K) Grundplatte (100°C) A=0,84m² δ=20mm λ=146W/(m K)

12 Thermische Isolation Testergebnisse
Sebastian Philipp Thermische Isolation Testergebnisse Position berechnet gemessen Seitenwand 50,5°C 61°C Oberseite 52°C 55,5°C Unterseite 81°C 80°C

13 Temperaturverteilung Messergebnisse an einem Bauteil
Sebastian Philipp Temperaturverteilung Messergebnisse an einem Bauteil

14 Sebastian Philipp Druckanalyse

15 Sebastian Philipp Druckanalyse

16 Sebastian Philipp

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Sebastian Philipp

18 Thermische Isolation Testergebnisse
Sebastian Philipp Thermische Isolation Testergebnisse Position berechnet gemessen Seitenwand 67,5°C 94,5°C Oberseite 70,5°C 72,5°C Unterseite 138°C ≈110°C

19 Thermische Isolation Aufbau des Ofens
Sebastian Philipp Thermische Isolation Aufbau des Ofens Seitenwände Oberseite Unterseite

20 Temperaturverteilung Regelungsbeschreibung
Sebastian Philipp Temperaturverteilung Regelungsbeschreibung w(t) – Führungsgröße e(t) – Regelabweichung y(t) – Stellgröße z(t) – Störgröße x(t) - Regelgröße

21 Temperaturverteilung Messergebnisse an einem Bauteil
Sebastian Philipp Temperaturverteilung Messergebnisse an einem Bauteil