Испаритель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЕГ И

Е.,6) О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ-СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 3658998/24-21 (22) 31.10.83 (46) 07.11,90. Бюл. № 41 (/1) Калининский политехнический

:институт (72) P.А.Баскаков В.А.Матвеев и Ю,П .Гусев (53) 621.793.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 375323, кл. С 23 С 13/12, 1973.

Авторское свидетельство СССР . № 389174 ° кл. С 23 С 13/1 О, 1973. (54)(57) l. ИСПАРИТЕЛЬ, содержащий первый электрод .в виде тигля с емкостью для испаряемого материала

Изобретение относится к области испарения веществ и может применять- ся при перегонке и возгонке веществ, нанесении покрытий в химической и других отраслях промышленности, Известно устройство для испаре" ния металлов, содержащее тигель переменного сечения со встроенным в него трансформатором. Первичная обмотка трансформатора соединена с источником тока, а вторичной обмоткой является расплавленный металл, помещенный в тигель. .Однако такие устройства имеют малую производительность из-,за ограниченной площади испарения, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является испаритель для нанесения покрытий, содержащий первый электрод в виде тигля с

„,80„„1145692 А 1 (g1)g С 23 С 14/32

2 и второй электрод, расположенный со з стороны емкости, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыщения производительности за счет увеличения скорости испарения, ти" гель выполнен в форме полусферы с внутренним радиусом, равным межэлек-, тродному расстоянию, а второй электрод установлен в центре полусферы, 2. Испаритель по и. 1, .о т л и—

° ч а ю шийся тем, что второй электрод выполнен в виде стержня.

3. Испаритель по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ и и .с я тем, что тигель снабжен нагревателем, установленным с его наружной стороны. емкостью для испаряемого материала и второй электрод, расположенный rо стороны емкости.

Между первым электродом в виде сетки и емкостью, которая служит вторым электродом, создается высокое напряжение от высоковольтного источника питания.

Однако такие устройства имеют сложную конструкцию. Подача испаряемого вещества в емкость в расплав-ленном состоянии требует применения специального загрузочно-дозирующего устройства. Кроме того, подобные устройства обладают малой производительностью процесса из-за ограниченной площади испарений, что снижает скорость испарения, 1145692

50 где Ц

55

Цель изобретения — повышение производительности за счет увеличения скорости испарения.

Поставленная цель достигается

5 тем, что в иснарителе, содержащем первый электрод в виде тигля с емкостью для испаряемого материала и второй электрод, расположенный со стороны емкости, тигель выполнен в 1О форме полусферы с внутренним радиусом, равным межэлектродному расстоянию, а второй электрод установлен в центре полусферы и выполнен в виде стержня, При этом тигель снабжен на- 15 гревателем, установленным с его наружной стороны.

На фиг.1 изображен испаритель, общий вид; на фиг.? — вектор напряженности поля в координатной плоскости. щ

Испаритель содержит первый электрод в виде тигля 1„ выполненного в виде полусферы с внутренним радиусом R, равным межэлектродному расстоянию h, с помещенным в него испаряемым вещест-15 вом 2, На наружной поверхности тигля

1 установлен нагреватель 3, защищенный теплоизоляционным материалом 4.

В зависимости от испаряемого вещества нагреватель 3 может быть установлен 30 и по.внутренней поверхности тигля 1, Над тиглем 1 по центру расположен в второй электрод, выполненный в виде стержня 5. Тигель 1 и стержень 5 соединены с источником 6 высокого напря- 35 жения (ИВН). В качестве испаряемого вещества 2 используются диэлектрические жидкости, но могут использовать. ся проводящие жидкости и твердые вещества. 40

Форма тигля 1 и межэлектродное расстояние выбраны из условия оптимального процесса испарения, Из фиг,2 следует, что напряженность электрического поля 45

3 (Е ) = — - - — -- сов )=O 2 яE Kî,R заряд, К; относительная диэлектрическая проницаемость среды; электрическая постоянная, 8,85 ° 10 расстояние между зарядом.и точкой пространства, данном случае радиус ив луеферы; угол между центральной осью полусферы и радиусом полусферы, При Ы =О, сов 0(=11 (Вк) -о=макс ° т,е. напряженность электрйческого поля при данных условиях максимальна, Этому условию удовлетворяет в трехмерном пространстве полусфера с радиусом R=h следовательно, коронный разряд при напряженности Е1,, соответствующей началу ионизации, будет охватывать всю внутреннюю поверхность полусферы, Под действием электрического поля происходит ионизация испаряемого вещества. Коронный разряд создает направленный поток ионов, способствует дроблению испаряемого вещества и подъему его цо стенкам емкости, Таким образом, площадь испарения увеличивается в несколько раз и становится равной поверхности полусферы.

Испаритель работает следующим образом.

Испаряемое вещество 2, помещенное в тигель 1, разогревается до необходимой температуры испарения с помощью нагревателя 3, обеспечивающего постоянную температуру испарения, При подаче на тигель ) и стержень 5 высокого напряжения от источника 6 происходит поляризация испаряемого вещества возникает коронный разряд, под действием которого происходит разрушение паровой пленки на поверхности испаряемого вещества 2, дробление испаряемого вещества на подвижные ионизированные группы, которые, взаимодействуя с ионизационным потоком, поднимаются вверх по стенкам тигля 1. Одновременно происходит интенсивный отрыв молекул с поверхности испаряемого вещества 2.

По сравнению с известными данный, испаритель имеет несложную конструкцию, прост в обслуживании, изготовлении и не содержит дефицитных материалов. Коронный разряд. создаваемый между тиглем и стержнем, создает направленный поток ионов, который разрушает паровую пленку на поверхности испаряемой жидкости, что способствует более интенсивному ее испарению, обеспечивает дробление испаряемой 1 диэлектрической жидкости и подъем ее по стенкам тигля. Форма тигля, выполненного в виде полусферы, и межэлектКорректор,В. Гирняк

Редактор Л.Письман Техред M.Коргентал

Заказ 4350 Тираж 826 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10!

114569 родное расстояние, равное внутреннему радиусу тигля, обеспечивают

on .имальные условия ионизации, что приводит к значительному увеличению

5 площади испарения. В предлагаемом испарителе в качестве испаряемого вещества могут использоваться как ди-! электрические жидкости, так и токопроводящие жидкости (например, металлы и сплавы в жидком состоянии), и твердые вещества, В данном случае интенсификация процесса испарения будет происходить за счет нарушения паровой пленки испаряемого вещества.