CN220812609U - 一种cvd反应炉罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种CVD反应炉罐，包括罐体，所述罐体内外分别设有若干加筋环，相邻加筋环之间通过纵向筋相连；所述罐体内的加筋环均为刚性加筋环，所述罐体外的加筋环均为韧性加筋环。本实用新型在罐体内外分别设置刚性加筋环和韧性加筋环，利用刚性加筋环抗腐蚀性能和抗压性能优于韧性加筋环特点，通过内外设置避免各自的缺点，使用各自优点，同时内刚外韧增强设置，通过内部刚度抵御负压造成的蠕变，通过外部柔性提高微小变形情况下罐体的稳定性，使得本申请的炉罐寿命远大于单侧增强。本实用新型可以综合解决炉罐在高温和大温度梯度条件下尺寸和结构稳定性问题，提高其可靠性和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于气相沉积反应领域，涉及一种气相沉积反应设备，具体涉及一种CVD反应炉罐。
背景技术
炉罐是空心叶片专用CVD（化学气相沉积）装备的核心零部件，同时也是进行内控表面涂层加工的重要部分，由于炉罐长期工作在高温、腐蚀性气氛中，其强度会逐渐变差，结构的稳定性以及实用的安全性和可靠性逐渐变差，使用寿命发生缩短。目前主要应用的炉罐制造技术通过在炉罐罐体外加强筋结构，以达到提高其使用寿命的目的，但是在长期的使用中，仍不能很好地满足提高寿命的要求。
1.炉罐在使用过程中，温度最高可达1000多度， 在使用过程中炉罐材料的强度在长期高温作用下，会出现一定程度的下降，减少使用寿命。
2.炉罐在使用时，其内部的反应存在着腐蚀性气体，尤其会产生氯离子，在高温下对罐体材料发生很强的腐蚀作用，破坏罐体结构，降低罐体稳定性。
3.反应镀膜过程中，炉罐内长期呈现负压状态，在长期高温、自重以及内外压力差的作用下，炉罐会发生蠕变变形，导致其可靠性以及结构稳定性变差。
4.在长期高温环境下，炉罐表面与空气接触，极易发生表面氧化，从而进一步减少炉罐的使用寿命。
5.炉罐在这些高温、氯离子腐蚀以及负压的综合作用下会发生压溃失效，从而大大减少其使用寿命。
因此，急需一种技术进一步提高CVD反应炉罐的耐用性和稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种CVD反应炉罐，该炉罐结构可以明显提高炉罐的使用寿命。
为了实现上面所述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种CVD反应炉罐，包括罐体，所述罐体内外分别设有若干加筋环，相邻加筋环之间通过纵向筋相连；所述罐体内的加筋环均为刚性加筋环，所述罐体外的加筋环均为韧性加筋环。
本实用新型在罐体内外分别设置刚性加筋环和韧性加筋环，利用刚性加筋环抗腐蚀性能和抗压性能优于韧性加筋环特点，通过内外设置避免各自的缺点，使用各自优点，同时内刚外韧增强设置，通过内部刚度抵御负压造成的蠕变，通过外部柔性提高微小变形情况下罐体的稳定性，使得本申请的炉罐寿命远大于单侧增强。
使用本实用新型可以获得有益效果：
1、本实用新型中炉罐的制备采用内外同时添加异质加强筋（刚性加筋环和韧性加筋环），可以有效地提高炉罐在高温、自重以及内外压力差的长期作用下结构的稳定性和强度，有效减缓了压溃的发生。
2、本实用新型中炉罐的制备采用一高温合金为基体，表面制备高温耐腐蚀涂层，进一步的提高炉罐的耐蚀性，减缓使用过程中腐蚀性气氛如氯离子使炉罐发生高温腐蚀，提高炉罐的可靠性和结构稳定性。
附图说明
图1是本实用新型的CVD反应炉罐外部结构示意图。
图2是本实用新型CVD反应炉罐剖视图。
图3是本实用新型CVD反应炉罐外去掉上锥段后的俯视图。
图中：1-上锥段，2-圆柱段，3-底座段，4-韧性加筋环，5-韧性矩形钢板，6-刚性矩形钢板，7-刚性加筋环，8-裙边。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1至图3所示，本实用新型提供一种CVD反应炉罐，包括罐体，所述罐体内外分别设有若干加筋环，相邻加筋环之间通过纵向筋相连；所述罐体内的加筋环均为刚性加筋环7，所述罐体外的加筋环均为韧性加筋环4。
需要说明的是，刚性加筋环7的数量不限于，至少两个，一般来说应当为2-10个，具体数量根据罐体尺寸来定，附图2中给出了3个的示例，韧性加筋环4的数量也一样，附图中给出了3个的示例。
一般来说，刚性加筋环7抗腐蚀性能优于韧性加筋环4，通过内外设置可以避免各自的缺点，同时内刚外韧增强设置，通过内部刚度抵御负压造成的蠕变，通过外部柔性提高微小变形情况下罐体的稳定性，使得本申请的炉罐寿命远大于单侧增强。
罐体可以为现有技术中的任意罐体，示例性的，如图1和图2所示，罐体由上锥段1、圆柱段2和底座段3焊接相连组成，所述加筋环设置于罐体的圆柱段2，设置三段式罐体不仅提高了罐体本身的强度，适应反应所需形状，而且还便于加筋环的安装和制备。
需要说明的是，刚性加筋环7可以为现有技术中固定在罐体内壁任意环形的刚性钢板，示例性的，可以为同轴焊接于罐体内壁的高碳钢钢环（牌号以65Mn、60Si2MnA）。
需要说明的是，韧性加筋环4可以为现有技术中固定在罐体内壁任意环形的韧性钢板，示例性的，可以为同轴焊接于罐体外壁的低碳钢钢环（牌号10#、20#、30#等）。
需要说明的是，如图1和图2所示，所述罐体内壁的刚性加筋环7和外壁的韧性加筋环4均为等间距设置，并且相应刚性加筋环7和韧性加筋环4高度相对应，通过等间距设置提高对罐体增强性能，通过内外对应高度设置，使得刚性加筋环7和韧性加筋环4同时作用于罐体上同一受力区域，通过协调提高性能。
需要说明的是，如图2和图3所示，所述纵向筋为垂直焊接于罐体表面的条形钢板（或者矩形钢板），通过条形钢板（或者矩形钢板）能够进一步提高罐体稳定性和寿命，此处垂直包含两层垂直，第一层条形钢板本身垂直设置，即长度方向与罐体轴向相同，第二层垂直为条形钢板于罐体表面垂直。
作为一种改进实施例，用于连接刚性加筋环7的纵向筋为刚性矩形钢板6，刚性矩形钢板6不仅在端部焊接在两个相邻的刚性加筋环7侧壁上，而且本身焊接在罐体内壁上；
用于连接韧性加筋环4的纵向筋为韧性矩形钢板5，韧性矩形钢板5不仅在端部焊接在两个相邻的韧性加筋环4侧壁上，而且本身焊接在罐体外壁。
需要说明的是，每两个相邻的加筋环之间通过多个纵向筋相连，比如在某个实施例中，如图3所示，相邻两个韧性加筋环4之间设置有4个韧性矩形钢板5，对于罐体内侧或者外侧的加筋环数量超过2个的，比如三个加筋环来说，上下方向的纵向筋位置一一对应，即处于同一轴向线上。
需要说明的是，罐体本身采用耐高温的合金制成，比如镍基高温合金（牌号包括M247、K444、K452、n718）或者钴基高温合金。
作为一种改进实施例，所述罐体内壁设有将刚性加筋环7覆盖的抗腐蚀涂层；示例性的，所述抗腐蚀涂层为耐高温防腐涂料涂层，比如还可以采用CN108611588B所公开的耐腐蚀涂层。
作为一种改进实施例，所述底座段3四周设有用于增强强度和便于连接的裙边8，通过裙边8不仅增加了圆柱段2的强调，而且可以设置螺栓孔，便于整个CVD反应炉罐的固定。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种CVD反应炉罐，包括罐体，其特征在于，所述罐体的内外壁分别设有若干加筋环，相邻加筋环之间通过纵向筋相连；所述罐体内的加筋环均为刚性加筋环，罐体外的加筋环均为韧性加筋环。
2.根据权利要求1所述的CVD反应炉罐，其特征在于：所述刚性加筋环为同轴焊接于罐体内壁的高碳钢钢环，所述韧性加筋环为同轴焊接于罐体外壁的低碳钢钢环。
3.根据权利要求1所述的CVD反应炉罐，其特征在于：罐体内壁的刚性加筋环和外壁的韧性加筋环均为等间距设置，并且相应刚性加筋环和韧性加筋环高度相对应。
4.根据权利要求1所述的CVD反应炉罐，其特征在于：所述纵向筋为垂直焊接于罐体表面的条形钢板。
5.根据权利要求1所述的CVD反应炉罐，其特征在于：罐体内壁设有将刚性加筋环覆盖的抗腐蚀涂层。
6.根据权利要求5所述的CVD反应炉罐，其特征在于：所述抗腐蚀涂层为耐高温防腐涂料涂层。
7.根据权利要求1所述的CVD反应炉罐，其特征在于：所述罐体由上锥段、圆柱段和底座段焊接相连组成，所述加筋环设置于罐体的圆柱段。
8.根据权利要求7所述的CVD反应炉罐，其特征在于：所述底座段四周设有用于增强强度和便于连接的裙边。
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