В большей части вакуумного оборудования и вакуумных установках
используется вакуумная арматура
-вакуумные клапаны и затворы -для изоляции насоса, управления потоком газа или
напуском газа. При выборе вакуумных клапанов и затворов учитываются несколько
факторов: предназначены ли они для отсечки или для управления, тип, диапазон
давления, в пределах которого должен использоваться клапан и затвор, как они
должен приводиться в действие и материалы уплотнения. Могут также иметь значение
совместимость конструкционных материалов, находящихся под действием процесса,
или способность рабочего механизма выдержать открытие и воздействие перепада
давления.
Вакуумные
клапаны и затворы, предназначенные для изоляции участков вакуумной
системы, полностью герметизируют окно клапана и, как правило, используются
только в открытом или закрытом виде. В большинстве клапанов подвижный диск,
содержащий уплотнительный элемент, прижимается к поверхности в корпусе
клапана, чтобы отсечь поток газа. Уплотнительный элемент может быть
изготовлен из полимера. либо металла. Двумя распространенными видами
вакуумных клапанов являются тарельчатые клапаны и затворы. В этом клапане
уплотнительный диск или наконечник присоединен к штоку, который движется
перпендикулярно уплотняющей поверхности. Закрытие и герметизация
производятся путем насаживания наконечника на седло клапана. Для того чтобы
открыть клапан, шток поднимается, оттягивая наконечник от седла. Затворы, в
которых используется расширение, имеют больше подвижных частей и являются
более сложными по сравнению с тарельчатыми клапанами, поскольку
уплотнительный диск должен перемещаться в двух направлениях. Иногда в
вакуумных системах используются диафрагменные клапаны и клапаны-бабочки. В
диафрагменном клапане диафрагма прижимается по кромке, а шток прикреплен к
ее центру. Диафрагма часто изготавливается из полимера и для герметизации
прижимается к корпусу клапана. В клапанах-бабочках для открытия или закрытия
траектории газового потока поворачивается круглая задвижка. Для формирования
уплотнения в закрытом состоянии на периферии задвижки установлено
уплотнительное кольцо. Задир или скручивание уплотнительного кольца может
нарушить герметичность уплотнения. Для преодоления этой проблемы в некоторых
клапанах-бабочках в конце своего вращения уплотнительный диск кулачком
устанавливается в соответствующее положение.
Клапана могут также использоваться для управления
давления в вакуумной системе. Существует два типа контрольных клапанов:
клапаны, регулирующие впуск газа, и клапаны, контролирующие откачку или
удаления газа из системы. Их также называют клапанами, работающими в
направлении и против направления потока газа. Клапаны для впуска газа часто
называют напускными или дозирующими клапанами. Один распространенный тип-это
игольчатый клапан, в котором коническая игла перемещается в отверстие для
изменения потока газа. Другой тип походит на тарельчатый или диафрагменный
клапан, но в уплотнении наконечника используются твердые материалы, в
частности такие, как коррозионностойкая сталь, сминающая мягкий металл
уплотнителя. Полимеры применяются редко. поскольку ползучесть полимера
вызывает большие изменения проводимости. Механическая редукция часто
используется в приводах этих клапанов для получения микродвижения
наконечника. необходимого для точного управления потоком газа. Дозирующие
клапаны, или клапаны впуска газа, открываются медленно и часто имеют всего
лишь небольшую проводимость в состоянии полного открытия. Также существуют
пьезоэлектрические напускные клапаны. У них нет механических тяг, и
требуется только входное напряжение в качестве сигнала управления. Время
срабатывания, как правило, составляет несколько миллисекунд.
|
