Для регулирования давления в разреженной системе используют вакуумную арматуру. Ее разделяют на запорно-регулирующую и специальные соединения. Первые используются для управления элементами, контроля за откачкой-запуском воздуха и изолирования камер. Вторые применяются в процессе монтажа узлов системы.
Содержание:
- Вакуумная арматура - производство
- Арматура для вакуумных систем
- Вакуумные затворы
- Вакуумные сильфоны
- Вакуумные уплотнения для фланцев
- Вакуумные вводы вращения
- Вакуумные фитинги
- Вакуумные смотровые окна
- Вакуумная арматура — особенности эксплуатации
При выборе вакуумной запорной арматуры и соединительных элементов следует учитывать:
- Уровень проводимости и герметичности.
- Максимальное рабочее давление, которое способен выдержать элемент.
- Совместимость используемых материалов.
- Тип привода и уплотнения ввода движения.
- Скорость открытия-закрытия (для запорных видов).
Арматура для вакуумных систем требует регулярного сервисного обслуживания, а для ремонта требуется специальный набор инструментов.
Вакуумная арматура – производство
Производство вакуумной арматуры строго подчиняется международным стандартам, ведь изделия должны отвечать определенным требованиям. Вакуумная арматура ISO — KF (NW) является соединительной и дополнена резиновыми уплотнениями. Их выполняют из эластомера, который устойчив к сжатию и устойчив к износу. Их используют в камерах низкого и глубокого вакуума, где более низкие требования к герметичности.
Вакуумная арматура – производство
По стандарту СF производят арматуру вакуумных систем, дополненную металлическим уплотнением. Их используют в системах высокого и сверхвысокого вакуума. Данные модели более устойчивы к нагрузкам и менее проницаемы для газов, однако при их производстве требуется высокая точность.
Самым распространенным материалом для металлических прокладок является бескислородная медь. Иногда применяют алюминий или золото. В некоторых случаях допускается использование индия, но только при температуре обезгаживания до 156 градусов, ведь это температура его плавления. Остальные материалы спокойно выдерживают стандартную температуру обезгаживания для вакуумных систем – 400 градусов по Цельсию.
Также производят временные быстросъемные уплотнения. Вариант из алюминия выдерживает прогрев до 250 градусов и давление не ниже 10 мм рт. ст. Медная версия – то же давление и температуры до 400 градусов. Вакуумное оборудование (фланцы и прочие соединения) обязательно должны быть оснащены уплотнениями.
Арматура для вакуумных систем
Работа с вакуумными уплотнениями требует внимательности, ведь при монтаже необходимо учитывать условия эксплуатации и прописанный технологический процесс.
Арматура для вакуумных систем
Каждый стандарт имеет свои особенности использования:
- Вакуумная арматура KF применяется в системах с диаметром условного прохода от 10-50 мм и остаточным давлением до 10-7мбар. Герметичность обеспечивают резиновое уплотнение, центрирующее кольцо и быстросъемный хомут.
- Соединения стандарта ISO используются в системах с диаметром условного прохода 63-630 мм и остаточным давлением до 10-8 мбар. Для герметичности применяют полимерное уплотнение, центрирующее кольцо и затягивающими болтами.
- Арматура стандарта CF применяется в системах высокого и сверхвысокого давления, где остаточное давление бывает до 10-12мбар.
Также детали по стандарту ISO делятся еще на ISO-K и ISO-F. В первых стягивающие струбцины или болты фиксируются в пазах на внешней стороне, а вторые дополнены сквозными или резьбовыми отверстиями для лучшей фиксации. Оба вида производят из алюминия или нержавеющей стали.
Вакуумные затворы
Вакуумный затвор предназначен для своевременной герметизации элементов системы. В результате правильного использования производится правильная откачка и запуск атмосферы в отсеки.
Вакуумные затворы
Вакуумные затворы делятся на такие разновидности:
- Обычные. Выдерживают давление до 10-7 мбар. Это могут быть минизатворы, встраиваемые, универсальные отсечные, варианты с флуороэластомерным уплотнением корпуса, модели больших диаметров и для чистого вакуума.
- Высоковакуумные затворы. Работают с давлением до 10-8 мбар. Здесь обязательно используется флуороэластомерное уплотнение заслонки и сильфон для герметизации штока. Сюда относят бюджетные модели, версии для чистых вакуумов и для грязных процессов, маятниковые варианты для агрессивных сред, для напылительных систем, затворы больших диаметров и поворотные.
- Сверхвакуумные работают с давлением до 10-10 мбар. В них используется металлическое и сильфонное уплотнение корпуса, а также металлическое уплотнение заслонки. Сюда входят минизатворы, встраиваемые, универсальные отсечные, для чистых систем и модели больших диаметров.
- Управляемые модели могут сформировать уровень проводимости за счет изменения собственного сечения, а также идеально подходят для отделения секций в автоматическом режиме.
- Щелевые затворы используются при изучении поверхностей материалов, при производстве полупроводниковых устройств и нанесении тонких пленок.
- Специальные затворы производятся под конкретный случай и применяются в физике высоких энергий, производстве полупроводниковых приборов, ускорительной технике.
Затворы являются основным видом запорной вакуумной арматуры, поэтому их существует множество разновидностей. Вакуумные затворы предназначены для обеспечения максимальной проводимости при заданном диаметре фланца. Для этого тарелку затвора размещают перпендикулярно направлению течения газа, чтобы его длина была минимальной. Для достижения сверхвысокого вакуума плоский проходной вакуумный затвор обязательно прогревают, поэтому выбирают материалы с подходящей максимальной температурой нагрева.
Вакуумные сильфоны
Вакуумные сильфоны относятся к соединительным моделям. Это герметичная гофрированная трубка, которую производят из металла. Ее концы обязательно отвечают одному из стандартов производства – KF (NW), ISO, CF. Это необходимо для правильного соединения с прочими элементами.
Вакуумные сильфоны
Они делятся на непосредственно сильфоны, которые подлежат сжатию, и гибкие сильфонные шланги. Шланги можно только сгибать, в отличие от вакуумного сильфона. Его можно растягивать, сжимать и сгибать любым удобным образом. Чаще всего эту деталь используют для соединения движимых частей системы, но также она отлично подходит для компенсации тепловых перемещений и сжатия. Фланцевый вакуумный сильфон обеспечивает безопасность при использовании системы.
Вакуумные уплотнения для фланцев
Вакуумные фланцы являются важнейшим соединительным элементом системы, позволяющим совместить несколько магистралей. Для фланцев обязательно используют уплотнение, ведь герметичность является основным требованием. Существуют металлические и резиновые уплотнения. На большинстве деталей они входят в комплект и являются важным критерием выбора детали. Но вакуумные уплотнения для фланцев необходимо подбирать по отдельности.
Вакуумные уплотнения для фланцев
Фланцы для вакуумных систем делятся по конструкции и по функциональным особенностям. На них приходится максимальная нагрузка, поэтому при выборе берут во внимание абсолютно все характеристики. Вакуумные уплотнения делятся на категории в зависимости от конструкции и максимального давления.
Вакуумные вводы вращения
Вакуумный ввод вращения является обязательным элементом для многих систем. Он предназначен для подачи вращающего момента в вакуумную камеру. Они делятся на модели с магнитно-жидкостным и эластомерным (резиновым) уплотнением. Чаще всего их применяют в производствах, где осуществляются механические технологические процессы в условиях вакуума.
Вакуумные вводы вращения
Вакуумные вводы вращения заменяют обычный электропривод, применение которого в условиях вакуума невозможно. Поэтому сам электропривод оставляют снаружи, а вращающийся вал вводят в систему через специальный ввод. На вращающемся валу обязательно присутствуют вакуумные уплотнения, как и на других элементах вакуумного оборудования.
Использование вакуумного ввода дает такие преимущества:
- Сохранение вакуума.
- Отсутствие газообразования при непрерывной работе.
- Стабильная работоспособность системы при высоких оборотах.
- Большими перерывами между техническим обслуживанием детали.
Данное оборудование является идеальным решением для систем с использованием трущихся поверхностей.
Вакуумные фитинги
Вакуумные фитинги
Вакуумные фитинги используются для соединения частей системы в местах разветвлений. Он обязательно оборудованы металлическими или резиновыми уплотнениями и фиксирующими кольцами. Они могут выполнять следующие функции:
- Реализация разветвлений или поворотов в нужных местах.
- Переход на другой диаметр в рамках одной системы.
- Организация возможности быстрой разборки и сборки отдельной части.
- Герметичное перекрытие определенной части системы.
Их также разделяют по стандартам производства, в том числе вакуумные фитинги KF (NW), ISO, CF. Существует обычное разделение элементов, а также особые модели для агрессивных сред, очень высоких температур или давления. К фитингам для вакуумных систем относят штуцеры, заглушки, муфты, крестовины, тройники и отводы.
Вакуумные смотровые окна
Вакуумные смотровые окна необходимы для наблюдения за исследовательскими или промышленными процессами в самой камере. Деталь является специальной заглушкой на фланец любого типа, в которую вмонтировано стекло из кварца или боросиликата. Для данной цели подходят только эти материалы, ведь они выдерживают давление и повышение температуры при работе в вакуумной системе.
Вакуумные смотровые окна
Для получения четкого изображения при определенной толщине стекла его производят из оптического материала с низким поглощением. Для условий вакуума важно соблюдать толщину стенки, потому что иначе деталь может не выдержать давления. Также на поверхность наносят антиотражающее покрытие с учетом нужной длины волны. Если предусмотреть все особенности системы, то изображение будет четким.
Вакуумная арматура — особенности эксплуатации
Особенностью вакуумной арматуры являются повышенные требования к герметичности и способности выдерживать высокое давление. Вакуумная арматура стандарта KF, произведенная из эластомера, непригодна для использования при давлении ниже 10 мм рт. ст. В таком случае становится заметно выделение газа на поверхности уплотнения. Также на нее вредно действуют масла, бензин и ацетон. То есть сфера применения резинового уплотнения сильно ограничена. Требуется, чтобы открытая поверхность внутри системы была минимальной.
Вакуумная арматура — особенности эксплуатации
Металлические уплотнения используются в системах с давлением ниже 10 мм рт. ст. Они менее проницаемы для газов, однако их необходимо больше уплотнять и обеспечить максимальную точность совпадения деталей. Часто их используют повторно, ведь качественные детали этого типа стоят довольно дорого.
