Поверхностным охлаждением

Очистные жидкости предназначены для отмывки изделий от флюса после пайки. При выборе очистной жидкости необходимо учитывать состав остатков, ее растворяющую спообность, рабочую температуру, время и условия отмывки, влияние на элементы конструкции, токсичность и пожароопасность. Водорастворимые флюсы отмывают в проточной горячей (60 ... 80°С) и холодной воде с помощью мягких щеток. Канифольные флюсы в процессе индивидуальной пайки промывают этиловым (изопропиловым) спиртом; при групповой пайке применяют ультразвуковую очистку или очистку щетками в спирто-бензиновой смеси (1 : 1); три-хлорэтилене или хлористом метилене. Хорошие результаты получены при использовании фреона или смесей на его основе. Фреон характеризуется высокой чистотой (98,8%) и низким поверхностным натяжением, в результате чего он проникает в мельчайшие отверстия. Этот растворитель не воспламеняется, не ядовит (максимально допустимая концентрация в рабочей зоне 1000 см3/м3), не разрушает резину, лаки, краски и большинство полимеров, легко генерируется путем дистилляции, но экологически опасен.

Жидкостный успокоитель применяется, главным образом, в приборах, имеющих малые размеры по высоте, однако в последнее время его стали применять и в приборах обычного габарита. Жидкостный успокоитель ( 4.4, в) состоит из двух дисков. Диск / укрепляется на подвижной части прибора, а диск 2 — на неподвижной части. Зазор между дисками обычно составляет 0,1—0,15 мм. Между дисками заливается специальная маловысыхающая кремнийорганическая жидкость 3, Жидкость в зазоре удерживается поверхностным натяжением. Для предотвращения вытекания жидкости из зазора поверхности дисков, соприкасающиеся с жидкостью, тщательно полируются.

тяжением, например кремния, имеют форму правильного цилиндра с едва заметными псевдоребрами. Особенно резко это проявляется при увеличении диаметра монокристалла. Наоборот, монокристаллы полупроводников, обладающих малым поверхностным натяжением расплава, например германия, хорошо ограняются псевдогранями, особенно при небольшом диаметре растущего монокристалла.

Под пайкой (мягкими или твердыми припоями) понимают соединение металлов путем заполнения пространства между ними тонким слоем расплава (припоя). Соединение обеспечивается благодаря плотному контакту между деталями, поверхностные слои которых растворяются в указанном припое. Твердые припои плавятся при температуре 425°С и выше; у мягких точка плавления ниже. В обоих случаях качество соединения и его физические свойства определяются смачиванием на границе металл— расплав и поверхностным натяжением расплава. Если на границе фаз образовались прочные связи, то свойства соединения в целом определяются свойствами заполняющего припоя.

екать или поднимать для подбора оптимального положения тигля с расплавом по отношению к нагревательному элементу В. В качестве нагревательного элемента используют обычно печь сопротивления или источник индукционного высокочастотного нагрева. Через верхний фланец камеры соосно с нижним штоком Б-1 вводится верхний шток Б-2, на нижнем конце которого крепится монокристаллическая затравка кристаллизуемого материала. Затравка вводится в расплав и выдерживается в нем, пока не произойдет оплавление'поверхности. Когда это произойдет, затравку, вращая, начинают медленно поднимать. За затравкой тянется жидкий столбик расплава, удерживаемый поверхностным натяжением. Попадая в область низких температур над поверхностью тигля, расплав затвердевает, образуя одно целое с затравкой. Этим способом в настоящее время получают монокристаллы германия диаметром до 100 мм, а иногда и более.

После расплавления токами высокой частоты определенного участка стержня зона расплава кремния, поддерживаемая поверхностным натяжением, в результате перемещения слитка или индуктора перемещается с одного конца слитка к другому. Скорость перемещения может изменяться в пределах от 0,3 до 12 мм/мин.

Работа по увеличению поверхности жидкости на 1 сад2 называется поверхностным натяжением. Поверхностное натяжение, в частности, приводит к образованию сферических форм капельно-жидких структур. У жидких диэлектриков оно находится в пределах от 15 до 100 эрг/см2. У воды, например, поверхностное натяжение равно 72,8 эрг/см*.

вается около 10~8 Па (10~в мм рт. ст.). При постепенном опускании штока в расплав медленно вводится монокристаллическая затравка, которая может быть ориентирована в определенном кристаллографическом направлении. Затравка выдерживается в расплаве, пока не оплавится с поверхности. Когда это достигнуто, затравку, вращая, начинают медленно поднимать. За затравкой тянется жидкий столбик расплава, удерживаемый поверхностным натяжением. Попадая в область низких температур над поверхностью тигля, расплав затвердевает, образуя одно целое с затравкой. Скорость вытягивания может изменяться в пределах 10~Б—10~4 м/с. Диаметр вытягиваемого слитка можно по желанию менять, несколько понижая (увеличение диаметра) или повышая (уменьшение диаметра) температуру расплава. Чтобы получить монокристаллы строго постоянного диаметра по всей длине, необходимо температуру расплава поддерживать постоянной с точностью до десятых долей градуса. Этим способом получают монокристаллы германия диаметром в десятки миллиметров. Слитки имеют неодинаковое сопротивление по длине ( 8-15), так как верхняя часть слитка содержит меньшее число примесей, чем нижняя, вытягиваемая из остатков расплавленного германия с повышенной концентрацией примесей. При вытягивании монокристалла в него вводят в строго контролируемом количестве примеси для получения германия с определенной величиной и типом

Определим высоту мениска, приближенно принимая частоту весьма высокой. В этом случае нет движения расплава, отсутствуют силы трения и инерции. Пренебрежем также поверхностным натяжением и влиянием оксидных пленок. Тогда баланс сил на свободной поверхности расплава сводится к равенству противонаправленных давлений; электромагнитного рд и гидростатического рт: рд =-рг, а выражение для высоты мениска приобретает лаконичную форму [см. также (3), (4) в § 2]:

Процесс конденсации в, трубе отличается значительными изменениями длины канала средней величины и профиля скорости пара, режима течения, толщины и скорости пленки конденсата, сложной зависимостью величины межфазного трения от характера поверхности пленки конденсата, поперечного массового потока пара, профиля его осевой скорости и т. д. При конденсации паров четырехокиси азота, как будет показано ниже, влияние взаимодействия потоков пара и жидкости на величину теплообмена и гидростатического давления увеличивается в связи с высокой плотностью фаз, малыми вязкостью, поверхностным натяжением и теплотой парообразования.

Полиорганосилоксановые пленки, нанесенные непосредственно на поверхность металла, не обладают устойчивостью к длительному дождеванию и износостойкостью. Высокое качество гидрофобного покрытия может быть получено при использовании грунта, обладающего хорошей адгезией к оксидированной поверхности металла и к наносимой сверху гидрофобной пленке. Такими свойствами обладает грунт на основе гидролизата тетраэтоксиси-лана. Продукты частичного гидролиза тетраэтоксисилана (полиэто-ксиснлоксаны) должны быть хорошо растворимы в применяемом растворителе, а пленкообразующий раствор должен обладать малой вязкостью я низким поверхностным натяжением, чтобы обеспечить хорошее смачивание.

Конструктивно эти двигатели выполнены закрытыми, со степенью защиты IP44, с полностью шихтованным магнитопроводом статора, запрессованным в круглый чугунный или алюминиевый корпус. Способ охлаждения - IC0041 (без вентиляции) или IC0141 с поверхностным охлаждением посредством вентилятора, установленного на валу двигателя. При прямоугольном сечении пакета статора двигатели выполняют без корпуса, способ охлаждения - IC06 или IC05.

Повышение мощности машины связано с увеличением ее диаметра и длины. При современном состоянии металлургии генераторы мощностью 100 тыс. кет с обычным поверхностным охлаждением воздухом при скорости вращения 3000 об/мин имеют предельные габариты по условию механической прочности. Дальнейшее повышение мощности машины при сохранении габаритов возможно лишь за счет увеличения электромагнитных нагрузок, что в свою очередь осуществимо путем форсированного охлаждения обмоток ротора и статора. Использование водорода с повышенным давлением вместо охлаждающего воздуха для крупных быстроходных синхронных машин позволяет значительно увеличить их мощность, поэтому в настоящее время наблюдается тенденция к форсированному охлаждению крупных электрических машин. Для большей эффективности применяют непосредственное охлаждение, при котором проводники обмоток находятся в соприкосновении с охлаждающим агентом — водородом или водой. Это позволяет повысить мощность единичного генератора до 800 тыс. кет и более.

1) машины с косвенным (поверхностным) охлаждением, при котором охлаждающий газ или жидкость непосредственно не соприкасаются с проводниками обмотки;

Наиболее нагретой частью машины являются обычно проводники обмоток. В машинах с косвенным (поверхностным) охлаждением тепло удаляется с наружной поверхности изоляции обмотки, которая омывается охлаждающим газом (воздухом, водородом). При таком способе охлаждения поток тепла проходит через изоляцию, тепловое сопротивление которой играет главную роль. Поэтому очень важно уменьшение толщины изоляции и увеличение ее теплопроводности. С целью уменьшения теплового сопротивления и получения возможности увеличения плотности токов в проводниках в крупных электрических машинах применяется система непосредственного (внутреннего) охлаждения, в которой охлаждающая среда (газ или жидкость) омывает непосредственно проводники обмоток, проходя по специально предусмотренным в них каналам.

В области производства электроэнергии новая ступень развития связана с установкой на электростанциях в начале текущего столетия синхронных генераторов, непосредственно соединенных с высокоскоростными паровыми турбинами. Основные звенья этого развития — повышение надежности работы турбоагрегатов, увеличение их мощности, совершенствование системы охлаждения. Важным этапом было применение водорода в качестве охлаждающего агента: с 1928 г. для синхронных компенсаторов и с 1937 г. .для генераторов большой мощности. Такие машины выполнялись закрытыми с поверхностным охлаждением обмоток, а также сердечников статора и ротора водородом при небольшом избыточном давлении. В настоящее время для крупных двух- и четырехполюсных синхронных генераторов применяется непосредственное охлаждение проводников обмотки ротора водородом и обмотки статора водой при сохранении поверхностного охлаждения водородом сердечника ротора.

В зависимости от мощности турбогенераторов применяются три •основных типа роторных обмоток: с поверхностным охлаждением воздухом или водородом, форсированным водородным охлаждением и непосредственным охлаждением водой ( 20.15, а—в). Каждый тип обмотки имеет конструктивные особенности и отличия в технологии изготовления.

20.15. Пазы роторов трубогенераторов с.поверхностным охлаждением воздухом или водородом (а); форсированным водородным охлаждением (б); непосредственным охлаждением водой (в).

Увеличение единичной мощности турбогенераторов сверх 150 тыс. кет было достигнуто применением форсированного охлаждения обмотки ротора водородом при давлении 1,5—2 атм и поверхностным охлаждением обмотки статора. Это дало возможность заводу «Электросила» построить в 1957 г. турбогенератор мощностью 200 тыс. кет.

Применение такого метода укладки стало возможным за счет увеличения «блоков до максимальных размеров (32X130 м), при этом осуществлялось строгое регулирование температурного режима бетона. Последнее достигалось предварительным охлаждением заполнителей, охлаждением бетонной кладки с помощью трубной системы, а также поверхностным охлаждением бетона. Для поддержания требуемого температурно-влажност-ного режима в любое время года над плотиной был смонтирован легкий подъемный шатер.

конструктивно эти двигатели выполнены закрытыми, со степенью защиты IP44, с полностью шихтованным магнитопроводом статора, запрессованным в круглый чугунный или алюминиевый корпус. Способ охлаждения — IC0041 (без вентиляции) или IC0141 с поверхностным охлаждением посредством вентилятора, установленного на валу двигателя. При прямоугольном сечении пакета статора двигатели выполняют без корпуса, способ охлаждения — IC06 или IC05.

ляют из цельной поковки высоколегированной стали, обладающей высокими механическими (и магнитными) свойствами, а роторы турбогенераторов малой мощности — из углеродистой стали. На поверхности бочки ротора фрезеруют пазы, в которые укладывают обмотку возбуждения. Пазы закрывают клиньями ( 20.3,6 и г) из высокопрочных, немагнитных (для уменьшения потока рассеяния ротора) материалов: немагнитной стали, бронзы, дюралюминия. Лобовые части обмотки ротора удерживаются от смещения бандажными кольцами (каппами). В последних возникают еще большие механические напряжения, чем в теле ротора, так как диаметр бандажного кольца больше диаметра ротора. Кроме того, в кольцах возникают вихревые токи, которые могут создать опасные нагревы. В связи с этим у крупных турбогенераторов бандажные кольца выполняют из немагнитной высокопрочной (аустеиитной) стали или титана. Место посадки бандажных колец на ротор защищено изоляцией, которая препятствует замыканию через бандаж токов, возникающих в бочке ротора при несимметричных и асинхронных режимах работы генератора. Для обмотки ротора небольших турбогенераторов используют электролитическую медь, а крупных турбогенераторов — медь с присадкой серебра (0,03 — 0,1%), так как в чистой меди под действием больших центробежных сил и термических напряжений, возникающих при повышенных нагревах, частых пусках и остановах, появляются остаточные деформации, которые могут привести к разрушению обмотки. Стержни обмотки ротора набирают из отдельных проводников. В турбогенераторах с поверхностным охлаждением обмотки ротора проводники имеют сплошное сечение ( 20.3, в), а при непосредственном охлаждении обмотки ротора водородом или водой применяют проводники профильных сечений ( 20.3, г); такие проводники образуют вентиляционные каналы, по которым циркулирует охлаждающая среда. Для изоляции обмотки ротора применяют миканит, а в последнее вре-