Jump to content
forum-okna.ru

Стеклопакет -85...+180°С


Recommended Posts

Доброго.

Делаем испытательные климатические камеры.

В них должен быть смотровой стеклопакет для наблюдения за образцом.

Внутри может быть от -85 до +180°C и влажность от 10 до 98%. Притом меняться довольно быстро (полный переход в пределах часа).

Пока не удается сконструировать стеклопакет который будет долго жить и не потеть.

Основная проблема - выпадение росы/льда в первой/второй камере стеклопакета на крайнем стекле у рабочего объема, что мешает обзору.

Свои опыты пока не описываю чтобы не отклонить дискуссию.

Интересно было бы услышать ваши мысли по поводу как можно сделать такое окно.

Link to post
Share on other sites


Оконный портал tybet.ru | Подписка на новости | Бесплатные объявления | База оконных знаний | ОНЛАЙН-ВЫСТАВКА


1 час назад, Rionet сказал:

Доброго.

Делаем испытательные климатические камеры.

В них должен быть смотровой стеклопакет для наблюдения за образцом.

Внутри может быть от -85 до +180°C и влажность от 10 до 98%. Притом меняться довольно быстро (полный переход в пределах часа).

Пока не удается сконструировать стеклопакет который будет долго жить и не потеть.

Основная проблема - выпадение росы/льда в первой/второй камере стеклопакета на крайнем стекле у рабочего объема, что мешает обзору.

Свои опыты пока не описываю чтобы не отклонить дискуссию.

Интересно было бы услышать ваши мысли по поводу как можно сделать такое окно.

а вакуумные не рассматривали? - просто как идея-направление

  • Upvote 2
Link to post
Share on other sites

собирайте пакеты при -85С, потеть не будут (шутка юмора)

  • Upvote 1
Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Pioneer сказал:

а вакуумные не рассматривали? - просто как идея-направление

Спасибо, изучим. По принципу герметизации оно то что надо, по доступности еще понять.

Link to post
Share on other sites

Есть вакуумные пакеты.. Я видел их в офисе LG на Белорусской...  (примерно 2013год). толщина около 9мм. В Вашем случает они будут в тему.
Думаю, что при желании их можно найти.

Силикон для герметизации можно найти  в одном московском НИИ.. они под заказ делают... там  есть продукты для больших, чем Вы указали  диапазонов температур и по денежкам  относительно недорого. 

Edited by Пётр
дополнил
Link to post
Share on other sites
21 час назад, Rionet сказал:

В них должен быть смотровой стеклопакет для наблюдения за образцом.

Внутри может быть от -85 до +180°C и влажность от 10 до 98%. Притом меняться довольно быстро (полный переход в пределах часа).

Пока не удается сконструировать стеклопакет который будет долго жить и не потеть.

Электрообогреваемый иллюминатор вам в помощь.

  • Like 1
  • Upvote 1
Link to post
Share on other sites
10 часов назад, Prostoson сказал:

Электрообогреваемый иллюминатор вам в помощь.

Вот тут интересно, что именно обогревать?

Крайнее стекло? до плюсовых температур? чтобы не было льда?

Все-равно внутри крайнее стекло обдувается активно очень холодным воздухом, прогреть стекло до плюса нереально. Ну либо это будут очень большие мощности которые сломают работу камеры. Стекла бывают большие, 800х600мм например.

Link to post
Share on other sites
12 часов назад, Пётр сказал:

Силикон для герметизации можно найти  в одном московском НИИ.. они под заказ делают... там  есть продукты для больших, чем Вы указали  диапазонов температур и по денежкам  относительно недорого. 

Герметизация тоже проблема грубая оценка говорит что давление в замкнутом объеме меняется от примерно 0.7 бар при -85 до 1.6 бар при +180. Судя по тому что пакеты не ломаются они не герметичны.

Читал что существуют немецкие мембранные клапаны для выравнивания давлений в стеклопакетах, которые не пропускают водяной пар.

Link to post
Share on other sites
14 часов назад, Rionet сказал:

Герметизация тоже проблема грубая оценка говорит что давление в замкнутом объеме меняется от примерно 0.7 бар при -85 до 1.6 бар при +180. Судя по тому что пакеты не ломаются они не герметичны.

У нас нет никаких данных от вас по стеклопакетам: габаритные размеры, формула и т.п., - чтобы хоть как-то оценить, должны они ломаться или нет. Стекло вполне себе пластично и прогиб 1/300, например, вполне допустим.

15 часов назад, Rionet сказал:

Читал что существуют немецкие мембранные клапаны для выравнивания давлений в стеклопакетах, которые не пропускают водяной пар.

А я читал про вирусоцидные стеклопакеты и ещё много всякой другой рекламной чуши...

Т.е. клапаны безусловно есть, но их способность фильтровать пары воды...:ph34r: При ваших эксплуатационных условиях работоспособность такой мембраны/клапана будет весьма короткой, и она быстро превратится либо, вообще, в затычку, либо в решето, -  в зависимости от используемого принципа работы.

При всём при том: при снижении давления в экспериментальной камере (ЭК), давление будет снижаться и в камере с/п за счет понижения температуры, будет происходить компенсация воздействия на стекло, и наоборот при увеличении температуры камеры с/п будут раздуваться компенсируя увеличение давления в ЭК.

По существу:

1. По старому госту на с/п точка росы для газа в пакете должна быть не хуже -35 градусов. Будем считать, что она такая и есть для всех камер.

2. В случае СПО расчётная средняя арифметическая температура в пакете была бы порядка -33 при -85 в ЭК. Но, в теплообменных расчётах принято пользоваться среднеквадратичной величиной, а это уже порядка -38. В случае СПД во внешней камере с/п (со стороны ЭК) температура будет ещё ниже. Т.е. в стандартном с/п даже и высокого качества наличие выпадения изморози в вашем случае гарантировано.

Варианты решения вопроса видятся следующие:

1. Самый оптимальный - вакуумные стеклопакеты. Есть свои минусы, в 90-е у нас убилось производство высококачественных вакуумных герметиков, и чего там наши умельцы используют..., поэтом срок эксплуатации будет не очень высок. Можно, конечно, купить у японцев.

2. Засыпать в рамки сито 4А, может быть, с небольшим избытком. И, да, использовать клапаны. На всякий случай я бы увеличил толщину стёкол. Какое-то время поработает, потом надо будет разбирать стеклопакет, менять/регенерировать сито и рамку. Обезвоживать клапаны.

ЗЫ. Возможно, у меня некоторое предубеждение к электрообогревному стеклу, но это направление представляется тупиковым. Времени и данных для аргументированного отсечению не хватает.

  • Like 1
Link to post
Share on other sites

Может, ну его нафиг стеклопакет и поставить систему видеонаблюдения?

  • Upvote 1
Link to post
Share on other sites

Или как вариант:

Стекло со стороны климатич.камеры, - отдельностоящее, просветленное, закаленное, толщ.12 мм

Далее вентилируемый зазор не менее 20мм, с принудительным обдувом (охлаждение или нагрев исходя из фактической ситуации).

И со стороны наблюдательного пункта,- стеклопакет с огнестойкостью EIW 30 (а то вдруг что нибудь пойдет не так и в результате аварии будет разрушенно отдельностоящее закаленное стекло со стороны климатич.камеры).

Edited by tzertis
Link to post
Share on other sites

предлагаю универсальный сменный эластичный расширительный бачок, устроить его можно и в габаритах стеклопакета

заполните азотом, в шесть девяток, думаю росы не даст 

интересно, чем нагоняете -85? углекислотой? 

 

 

Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Alex IlI сказал:

У нас нет никаких данных от вас по стеклопакетам: габаритные размеры, формула и т.п., - чтобы хоть как-то оценить, должны они ломаться или нет. Стекло вполне себе пластично и прогиб 1/300, например, вполне допустим.

Габаритные размеры в свету 200х300х100мм, 400х400х100мм, 500х500х150мм, 800х600х150мм. В основном маленькие, большой один раз только был. 5-6 камерные собираем. Стекло каленое (иначе расколется при резком перепаде температуры), 4мм.

На силиконовых герметиках, внутри сито 3А. По факту они получаются негерметичными. Сито какое-то время держит, потом дыхание пакета из-за перепадов температур приводит его в негодность.

По толщине пакета 5-6 камер наибольшему воздействию подвергается крайняя камера, для простоты распределение температуры в стенке по толщине можно считать линейным от крайнего значения до комнатной температуры.

Давление в самой испытательной камере не меняется, оно равно атмосферному, сообщается с атмосферой. Есть еще термобарокамеры,  но это отдельная история.

 

3 часа назад, Alex IlI сказал:

Т.е. клапаны безусловно есть, но их способность фильтровать пары воды...:ph34r: При ваших эксплуатационных условиях работоспособность такой мембраны/клапана будет весьма короткой, и она быстро превратится либо, вообще, в затычку, либо в решето, -  в зависимости от используемого принципа работы.

Если они действительно могут фильтровать пары то это рабочий вариант. Мы можем соединить камеры стеклопакета друг с другом тонким отверстием в стеклах, а клапан разместить только на крайней камере в комнатных нормальных условиях.

Была еще мысль от крайней камеры сделать трубку отводящую и провести ее в емкость с ситом, чтобы дыхание через него проходило, но это опять же непонятно на сколько времени хватит.

3 часа назад, Alex IlI сказал:

. По старому госту на с/п точка росы для газа в пакете должна быть не хуже -35 градусов. Будем считать, что она такая и есть для всех камер.

В документации на большую часть сит 3А приводят точку росы не хуже -60, для сита Grace (попробовали купить) есть даже график где за -70 заходит и дальше ползет. По факту подтверждаю, на свежесобранном пакете изморози нет.

3 часа назад, Alex IlI сказал:

1. Самый оптимальный - вакуумные стеклопакеты. Есть свои минусы, в 90-е у нас убилось производство высококачественных вакуумных герметиков, и чего там наши умельцы используют..., поэтом срок эксплуатации будет не очень высок. Можно, конечно, купить у японцев.

Тут я пока не до конца понял, гугл по "vacuum insulated glass" объяснил что тонкую камеру 1мм с проставками герметизируют по периметру с помощью стеклоприпоя. И это выглядит очень логичным ибо только металл и стекло есть материалы с околонулевой газопроницаемостью. Далее гугл привел меня на китайский завод LandVac где это собственно производят. Порядка 300$ за 1м2, мин. заказ 20м2.

Это конечно неплохой вариант, его можно поставить по сути один пакет, на внутренней стороне и он заберет большую часть перепада температуры, а дальше уже стандартный возможно даже обогреваемый стеклопакет.

Как я понял из вашего текста предлагается взять стекло потолще, собрать на герметиках и вакуумировать? Тут опять же неясен срок службы т.к. газопроницаемость будет. Мы еще думали на колечках силиконовых собрать, стянув. Интересно какая будет получаться точка росы по мере потери вакуума. 

Я думаю что на серьезные технологии типа запаять вакуумированный пакет стеклом или металлом нас не хватит (хотя...)

3 часа назад, Alex IlI сказал:

ЗЫ. Возможно, у меня некоторое предубеждение к электрообогревному стеклу, но это направление представляется тупиковым. Времени и данных для аргументированного отсечению не хватает.

Не работает, пробовали стекла обогреваемые с напылением, 60Вт, крайнее стекло обогреть нереально, по сути нагреватель стекла начинает бороться с холодильником в камере, холодильник мощнее и он побеждает. Для промежуточных стекол возможно. Но изморозь всегда на крайнем, оно и замерзает первым.

Link to post
Share on other sites
28 минут назад, tzertis сказал:

Далее вентилируемый зазор не менее 20мм, с принудительным обдувом (охлаждение или нагрев исходя из фактической ситуации).

Обдув должен производиться сухим азотом тогда росы не будет, так делают, но это неудобно. В противном случае роса будет на следующем стекле.

19 минут назад, Пыль сказал:

предлагаю универсальный сменный эластичный расширительный бачок, устроить его можно и в габаритах стеклопакета

заполните азотом, в шесть девяток, думаю росы не даст 

интересно, чем нагоняете -85? углекислотой? 

Расширительный бачок должен быть объемом примерно в 30-40% от стеклопакета чтобы компенсировать тепловое расширение газа. Резина имеет газопроницаемость (шины за зиму сдуваются, 10 лет не простоит), плюс в обратную сторону будет разница парциальных давлений водяного пара, стремящегося внутрь. Площадь резины будет большой, толщина маленькой. Была такая идея.

-85 достигается на каскадной холодильной машине.

  • Upvote 1
Link to post
Share on other sites
11 часов назад, Rionet сказал:

Была еще мысль от крайней камеры сделать трубку отводящую и провести ее в емкость с ситом, чтобы дыхание через него проходило, но это опять же непонятно на сколько времени хватит.

Говорю себе:

Отбрось сомнения.

Проверяй каждую гипотезу, какой бы бредовой она не была на первый взгляд..

Link to post
Share on other sites

Мучился со смотровыми окнами.

Шторка не помогала- запылялись.

Коллеги посоветовали- поставить заслон из плёнки- рукав для запекания.

В голове цвыркнуло- я жж оконщик, наклею ка, броню, десятку мил. 

Результат превзошел ожидания. Одно стекло служит уже года два.

Эх, а нарезал их из десятки, штук двадцать, на гидрорезке. ЗИП до.... упора.

 

 

Link to post
Share on other sites
18 часов назад, Пыль сказал:

заполните азотом, в шесть девяток, думаю росы не даст 

Лет 40 назад я курировал монтаж и потом принимал участие в эксплуатации системы получения и подачи сверх сухого азота (как раз с т.р -85) на борт. Весьма изощрённая, надо сказать была система, абсолютно не дешёвая, и совершенно не компактная - занимала кубик 80*30*12 м. Сейчас, думаю, можно было бы сделать и покомпактней,;) учитывая что там и давление было высокое и расход не хилый и троирование некоторых элементов, но вряд ли дешевле, скорее наоборот.

К слову, для этой системы были специально разработаны и изготовлены около полутора десятков гигрометров со шкалой до -86. Так что мы никогда не были до конца уверены, что мы подаём на борт.

К чему я это. А к тому, что получение какого либо газа с точкой росы -85 и ниже будет не простой и высоко затратной задачей. Так бы снизить т.р. газа в ЭК камере, и всех делов. Ну, почти всех.

  • Upvote 1
Link to post
Share on other sites

Кому скажи, что до натекателя "фильтрую" азот- пропускаю газ через два угольных постфильтра, для сбора попутных углеводородов- так мне жж никто не поверит.

Link to post
Share on other sites
19 часов назад, Rionet сказал:

В основном маленькие, большой один раз только был. 5-6 камерные собираем.

Вы не правильно поставили задачу. Увеличивая количество камер, вы увеличиваете сопротивление теплопередаче с/п, и фактически оставляете внешнее стекло (внутреннее для вашей камеры), да и внешнюю камеру с/п, один на один с вашим холодильником и гарантируете выпадение на нём конденсата снаружи, или внутри внешней камеры с/п. В обычных окнах появилась сейчас такая же фигня при использовании двух И стёкол в СПД - выпадение росы на внешнем (уличном) стекле весной/осенью и на северной стороне дома, в виду полного исключения лучистой энергии из процесса теплообмена. Допустите тепло в свою экспериментальную камеру снаружи, и постарайтесь высадить его (лучистую часть) на внешнем стекле с/п.

На самом деле, вам нужно взять в руки логарифмическую линейку и заняться точными расчётами теплового баланса и параметров стеклопакета:

1. Не забывайте, чем толще стекло, тем хуже оно "дышет". В двух внешних камерах надо бы толщину 6-8 мм. При прогреве газа в камерах с/п он тоже расширяется и давление в нем будет повышаться, компенсируя рост давления в ЭК.

2. Имеет смысл использовать внешнее стекло с напылением, чтобы высадить на нём лучистую ИК энергию, это может чуть увеличить его температуру, вдруг, удастся пройти т.р. Может быть использовать  ИК обогреватели изнутри, для увеличения мощности.

3. Думаю, надо сократить число камер, и обеспечить доступ тепла в сторону ЭК. (Где-то тут у нас в архивах лежат тепловые расчёты СПО.) С другой стороны, всё-таки не стоит делать смотровое стекло слишком уж горячим. Всё это, конечно, увеличит эксплуатационные издержки. Но...

20 часов назад, Rionet сказал:

Как я понял из вашего текста предлагается взять стекло потолще, собрать на герметиках и вакуумировать? Тут опять же неясен срок службы т.к. газопроницаемость будет. Мы еще думали на колечках силиконовых собрать, стянув. Интересно какая будет получаться точка росы по мере потери вакуума. 

Вы спутали два разных предложения. Вакуумный пакет - это сам по себе вакуумный пакет. А 4А фактически уже силикагель - он жрёт уже и не только воду. Это уже фактически сорбцонный насос если с клапаном соединённым с бустерной ёмкостью с тем же силикагелем. Если бустерную ёмкость ещё и охлаждать будет хлодосорбционный насос.

Link to post
Share on other sites
1 час назад, Пыль сказал:

Кому скажи, что до натекателя "фильтрую" азот- пропускаю газ через два угольных постфильтра, для сбора попутных углеводородов- так мне жж никто не поверит.

Здесь же не олимпийские игры - важен не процесс, важен результат. Дело не в том, кто как что фильтрует, важно что ты получишь на выходе и как это измеришь. Боюсь, в 90-е секрет измерения т.р. в районе -85 (и тот не достоверный, в общем-то) был утерян. А приобретение аналогичного работоспособного прибора за бугром скорее всего под санкциями. Может быть, и есть где-то в загашниках у ГРУ или СВР, но, кто же их тебе дасть. Я когда сказал в 1988 году разработчикам/производителям моей криогенно-вакуумной системы из института НПО "Криогенмаш", что хотел бы иметь такие и такие датчики и вторичные приборы, они спросили в ответ, откуда я вообще про них знаю.:megalol: И боюсь, застучали меня в КГБ.

  • Like 2
Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Alex IlI сказал:

Я когда сказал в 1988 году разработчикам/производителям моей криогенно-вакуумной системы из института НПО "Криогенмаш", что хотел бы иметь такие и такие датчики и вторичные приборы, они спросили в ответ, откуда я вообще про них знаю.:megalol: И боюсь, застучали меня в КГБ.

Суровые раньше времена были. Это как из цитат: "Много знаешь, плохо спишь")

  • Downvote 1
Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Alex IlI сказал:

Вы не правильно поставили задачу. Увеличивая количество камер, вы увеличиваете сопротивление теплопередаче с/п, и фактически оставляете внешнее стекло (внутреннее для вашей камеры), да и внешнюю камеру с/п, один на один с вашим холодильником и гарантируете выпадение на нём конденсата снаружи, или внутри внешней камеры с/п.

Ну помимо обзора требуется еще и теплоизоляция, желательно сравнимая с теплоизоляцией стенки из 100мм мин. ваты. Если тепло внаглую пойдет из окружающей среды внутрь рабочего объема через стеклопакет то градиенты температур внутри рабочего объема будут ужасны. По сути это будет эквивалентно отсутствию стенки в этом месте (= дыра в тепловом смысле).

Отсюда и количество камер стеклопакета. И таки да, крайняя камера СП будет промерзать, причем глубоко. От этого никуда не деться, это ее работа. Ну и температура крайнего стекла будет фактически равна температуре в рабочем объеме.

Ну и еще раз, в рабочем объеме давление не меняется, оно равно атмосферному, камера не герметична, сообщается с атмосферой. Конденсат там тоже не выпадает поскольку там есть очень холодная точка - фреоновый испаритель. Весь лед выпадает на нем. В рабочем объеме проблем вообще нет, осталось со стеклом закончить )

Еще раз если коротко, тепловой приток через стекло мне вообще не нужен, и даже вреден. Потому греть его идея так себе. Основная проблема на крайнем стекле внутри СП.

5 часов назад, Alex IlI сказал:

Вы спутали два разных предложения. Вакуумный пакет - это сам по себе вакуумный пакет.

Я просто мало знаком с технологиями вакуумных пакетов.

 

4 часа назад, Alex IlI сказал:

измерения т.р. в районе -85

https://www.eksis.ru/catalog/izmeritelnye-preobrazovateli-ipvt-08/product4076.php

Зеленоград делает. За метрологию конкретно этих ничего не скажу, другие их датчики относительной влажности пробовали, показали себя не очень.

Link to post
Share on other sites
1 час назад, Rionet сказал:

Еще раз если коротко, тепловой приток через стекло мне вообще не нужен, и даже вреден. Потому греть его идея так себе. Основная проблема на крайнем стекле внутри СП.

Так я про то и говорю: поймите, если вы ставите задачу только снижения теплопередачи, то вы гарантированно снизите и температуру в крайней камере ниже т.р. газа в этой камере с/п, а температуру на крайнем стекле с/п ниже т.р. газа в вашей экспериментальной камере. Установка для осушения газа в вашей камере тоже будет не 3 копейки. А так, по-любому, получите гарантированный иней. Т.е. либо то, либо другое. Надо идти на компромисс с природой. Эксплуатационные издержки на увеличение мощности подогрева и охлаждения, для компенсации снижения Ro окон несомненно возрастут, я про это написал. Зато может удастся повысить температуру. Особенно рекомендую всё-таки сделать крайнее стекло с напылением -хоть ИК будет крайнее стекло греть чуть-чуть. Жаль только такое заводское больше 6 мм я не встречал. Разве что МФ. Но вряд ли оно вам нужно, с 5-ю то камерами и так темно. Поменяйте вы 4-ки хотя бы в крайних камерах на 6-ки - меньше дышать будет.

Link to post
Share on other sites
7 часов назад, Alex IlI сказал:

 Я когда сказал в 1988 году разработчикам/производителям моей криогенно-вакуумной системы из института НПО "Криогенмаш", что хотел бы иметь такие и такие датчики и вторичные приборы, они спросили в ответ, откуда я вообще про них знаю.:megalol: И боюсь, застучали меня в КГБ.

в 1986 году для того, чтобы посмотерть каталог компьютеной продукции Хьюлет Паккард, от меня потребовали предписание начальника и справку о допуске ф.2. Прекрасные времена!

  • Upvote 1
Link to post
Share on other sites
6 часов назад, Alex IlI сказал:

то вы гарантированно снизите и температуру в крайней камере ниже т.р. газа в этой камере с/п, а температуру на крайнем стекле с/п ниже т.р. газа в вашей экспериментальной камере.

В рабочем объеме камеры испаритель холодный -90...-95, он осушит воздух с запасом, там проблем нет.

В стеклопакете надо осушить да. Собственно, молекулярное сито с задачей справляется. Остается сделать герметичный стеклопакет. Негерметичный -> ограниченный ресурс циклов дыхания пока сито работает.

Проблема в перепаде давления при изменении температуры. Великоват.

Собственно, если герметичный то проще вакуумный сразу.

Их кроме китайцев что я нашел делает кто-нибудь?

6 часов назад, Alex IlI сказал:

Зато может удастся повысить температуру.

Вижу непреспективным. Теплопроводность 1 вт/м*к. На 1 дм2 стекла толщиной 10мм при разнице в 100К я имею 100 Вт теплопритока. У меня общие теплопотери в 100-200Вт, на стеклопакет 6 дм2 (200х300) я могу позволить 20-30Вт, не больше. За эту мощность обратную сторону стекла я могу нагреть на 5К. Что есть примерно ничего.

 

Вопрос в сторону, если я сито в бачок насыплю и с камерой СП без сита соединю трубкой тонкой - высушится ли воздух внутри СП?

Вопрос еще - при какой температуре плюсовой сито начнет выпускать из себя воду?

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...

Important Information

By using this site, you agree to our Terms of Use.