Вакуумная арматура

О вакуумной арматуре

Что такое вакуумная арматура

Этим термином называют комплекс компонентов, встраиваемых в перекачивающие системы. Сюда относят переходники, фланцы, клапаны, заглушки. Без них невозможно встроить анализаторы, натекатели, пневматические регуляторы или обратные клапаны.

Виды вакуумной арматуры

Всю элементы этой категории делят на запорно-регулирующую и соединительную. В каждой группе есть комплекс оборудования, выполняющего конкретные функции.

Вакуумная соединительная арматура

Соединительные элементы используют для соединения компонентов системы в единую конструкцию с соблюдением герметичности, а также сохранением необходимых показателей производительности. Ко всем деталям этой группы предъявляются очень высокие требования в плане качества.

Вакуумная запорная арматура

Типичным примером запорной арматуры оказываются датчики, клапаны или затворы. Они необходимы для перекрывания или регулировки системы.  Элементы изготавливаются из высокопрочных, устойчивых к износу материалов. При этом они все равно требуют регулярного обслуживания или диагностики.

Стандарты вакуумной арматуры

Для контроля качества и удобного подбора типоразмеров применяют разработанные стандарты: CF, KF и ISO. Если продукт им не соответствует, производитель не имеет права выпускать его на рынок.

Вакуумная арматура CF

Детали стандарта CF применяют в системах сверхвысокого вакуума, а также при необходимости выполнить дегазирующий отжиг при температуре 450 °C. Тут используются металлические уплотнители, которые практически не изнашиваются, не выделяют испарения в рамках эксплуатации. Элементы этого типа подойдут для давления до 10^-11 мбар.

Вакуумная арматура ISO

Модификация арматуры KF, которую можно применять для фланцев большого диаметра. Также устанавливается с применением центрирующих колец или универсальных уплотнителей. 

От стандарта KF детали ISO отличаются расширенным диапазоном диаметров соединяемых элементов (от 63 до 630 мм). Можно использовать детали в системах с давлением до 10^-8 мбар.

Вакуумная арматура KF

Популярный стандарт, в соответствии с которым изготавливаются многие фланцы, заглушки, патрубки, адаптеры. Детали могут создаваться из алюминия, меди, сплавов или других материалов, от характеристик которых зависит рекомендованный режим эксплуатации. 

Для установки арматуры используются центрирующие уплотняющие кольца, а также хомуты. При необходимости, узлы можно соединять и разъединять неограниченное количество раз.

Элементы вакуумной арматуры

Есть масса типов арматуры, устанавливаемой в конструкциях. Ниже остановимся на востребованных и часто встречающихся элементах, зачастую оказывающихся обязательной частью системы для перекачивания потока газовой среды через корпус нагнетателя и выводящие трубки.

Вакуумные вводы вращения

Самыми надежными считаются жидкостные магнитные вводы, которые обладают повышенной производительностью и устойчивы к высоким напряжениям. Вводы необходимы для соединения элементов системы с соблюдением герметичности. Поэтому большое внимание при их выборе уделяется методам уплотнения.

Вакуумные затворы

Затворы и шиберные задвижки используются для определения, контроля и отсечения давления в системе. Они бывают:

• Электропневматическими – для автоматизированных конструкций.
• Электромагнитные – гарантируют быстрый отклик и способны работать без сжатого воздуха. Практически мгновенно переходят в закрытое или открытое состояние.
• Электромеханические – универсальный вариант с электрическим приводом, обладающий повышенной устойчивостью к перегрузкам и большой скоростью отклика.

Ручные технологические вентили по типу шаровых кранов уже практически не используются.

Вакуумные клапаны

Отсекают рабочую среду, а также поддерживают в системе необходимый уровень герметичности. Позволяют контролировать процессы откачки и нагнетания давления. Клапаны и ловушки могут иметь фланцы с диаметром отверстия до 160 мм, так что их устанавливают практически повсеместно.

Простая конструкция клапанов и фильтров делает более доступными ремонтные работы, а также существенно снижает требования к диагностике и обслуживанию.

Вакуумные сильфоны

Изделия мембранного типа, использующиеся в качестве компенсатора или амортизатора. Помогают сглаживать тепловое расширение, а также упрощает расчет допусков при монтаже системы.

Есть масса методов изготовления сильфонных диафрагм, так что нетрудно создать специальную конфигурацию для установки в любые конструкции (в том числе высоковакуумные).

Вакуумные смотровые окна

Устанавливаются в стенки герметичных отсеков для наблюдения за происходящими в камере процессами. Изготавливаются из закаленного стекла, кварца, сапфира. Стеклянные решения самые дешевые и простые, однако их возможностей чаще всего хватает для производственных процессов. Кварц и кристаллы сапфира применяют в максимально прочных и прозрачных окнах, которые будут полезны при проведении сложных испытаний в лабораторных условиях.

Вакуумные уплотнения

Уплотнения отвечают за герметизацию системы и предотвращение утечек давления. Прокладки могут быть металлическими (нержавеющая сталь, алюминий), резиновыми, полимерными или даже картонными. В некоторых случаях используют паронит, графит или материалы комбинированного типа. Различают одинарные и двойные прокладки, которые могут быть в виде стандартного о-кольца или прямоугольной пластинки.

Выбор в пользу того или иного варианта зависит от особенностей используемого оборудования. Качественные кольцевые уплотнители не только исключат утечку перекачиваемой среды, но и снизят расход смазки в сборке.

Еще одной функцией крышек и уплотнений считается защита от проникновения влаги или пыли извне.

Вакуумные фитинги

Компактные элементы конфигурации систем для формирования разреженной среды в замкнутой области. Отвечают за соединение других частей конструкции и гибких шлангов с поддержанием полной герметичности (сваркой, болтами или разъемной резьбой).

К фитингам относят различные ниппели, трубочные переходники, муфты, кресты, тройники, обжимные элементы, угловые отводы, а также устройства для резьбовых соединений. Эти элементы помогут создать прямой вывод или фланцевый переход через специальное колено.

Вакуумные фланцы

Уплотнительные фланцы бывают нескольких типов в зависимости от особенностей разъема. При выборе детали обращают внимание на условия использования перекачивающей системы, материал деталей, а также тип уплотнителей. Элементы представлены в рамках четырех основных стандартов: ISO, KF, CF и ASA.

Сферы применения вакуумной арматуры

Трубопроводная арматура устанавливается на всех перекачивающих системах независимо от сферы эксплуатации. Детали необходимы для управления работой насосов, печей, трубопроводов, различных магистралей и т.д.

Чаще всего регулирующие элементы можно встретить в следующих отраслях:

• машиностроение;
• промышленное производство изделий из металла;
• добыча полезных ископаемых;
• химическая промышленность;
• производство пищевых продуктов;
• строительство;
• создание упаковочного оборудования;
• имитация космических условий для тренировок или исследований.

Как выбрать вакуумную арматуру

Цена вакуумной арматуры зависит от множества факторов, поэтому выбирая арматуру, необходимо заранее оценить сложность выполняемых работ и вычислить все необходимые показатели.

Для перекачивая воздуха или других неагрессивных и некоррозионных газов подойдут стандартные исполнения, тогда как для взрывоопасных или агрессивных смесей необходимо специальное исполнение с защитным покрытием (против коррозии).

В сфере вакуумного оборудования множество производителей вакуумной арматуры по странам:

• США (Agilent, MDC Precision, Nor-Cal);
• Китай (CBVAC, King Lai, KYKY);
• Россия (ERSTVAK);
• Швейцария (Inficon);
• Германия (Leybold, Pfeiffer Vacuum).