Количество вакуумных клапанов и затворов на рынке постоянно растет. При взгляде на богатый модельный ряд каждой компании возникают вопросы: какой клапан лучше, в чем отличие, какой подходит именно для этого оборудования. Сегодня поговорим о видах вакуумных клапанов и затворов, обсудим область применения и поможем разобраться в характеристиках каждого. Начнем с понятий.
Определения
Вакуум – это состояние пара и газа при давлении ниже атмосферного. Количественной характеристикой вакуума служит абсолютное давление. Вакуум – пространство, свободное от вещества.
Вакуумный затвор – главное звено вакуумной системы, так как на нём держится приоритетная функция – герметизация и ограничение ненужных для системы элементов.
Вакуумным клапаном называют прибор, отвечающий за стабилизацию и регулировку давления канализационных труб. Это лучший и проверенный способ стабилизации давления, несмотря на существование массы сходных устройств и альтернативных решений.
Виды клапанов и затворов
Чтобы перекрыть потоки газа, чаще используют затворы и клапаны, различающиеся по конструктивным и эксплуатационным признакам.
По конструктивным признакам клапаны условно делятся на угловые и проходные.
Оказавшись в угловом клапане, поток газа встречается с уплотнительным клапаном и меняет направление по стенкам всего корпуса. В проходном же клапане газовый поток не меняет направления, так как уплотнительных дисков нет.
Оба вида клапанов и затворов применимы и в научных сферах, и в промышленных работах. Это крепкие, бюджетные и надежные элементы, которые часто используются в сверхвысоком вакууме.
По приводному типу клапаны и затворы делятся на три вида:
Электропневматические
При конструировании такой вид, как правило, используется при автоматизации затворов, в которых есть резиновые уплотнители. Благодаря кинематическим схемам электропневматических затворов передвижение исполнительных органов организовывается через поступательные движения. Также такой тип клапанов является высокоскоростным из-за работы пневмопривода, благодаря которому регулируются потоки газа.
Электромагнитные
У второго вида затворов следующие достоинства:
- Короткий период срабатывания, при закрытии <0.1, при открытии <0.2;
- Нет сжатого воздуха;
- Нет устройства управления.
Короткий период срабатывания дает возможность использовать такой вид затвора в аварийных клапанах. Открытие этих вакуумных клапанов происходит благодаря вытяжному реле, а закрытие под воздействием пружины возврата.
Электромеханический
Третий вид клапанов также имеет большие преимущества над двумя другими. Он более устойчив, надежен и независим. Электромеханический затвор удобен тем, что не влияет на расположение вакуумной коммутационно-регулирующей аппаратуры в пространстве. Поэтому можно вручную управлять аппаратурой, самостоятельно регулировать время ее срабатывания, а также настраивать уплотняющие усилия.
Выбор того или иного вида затвора зависит от нескольких факторов:
- Диаметр прохода;
- Период срабатывания;
- Необходимость возможности ручного настраивания;
- Усиление герметизации;
- Вид используемой энергии.
Технические характеристики
Главными эксплуатационными характеристиками клапанов и затворов являются:
- Степень герметичности, которая определяется потоком натекания газа через уплотнительную пару. Эта степень находится в пределах 10-7 – 10-11 Па х м³/с в зависимости от требований, предъявляемых по эксплуатации аппаратуры;
- Проводимость в открытом положении, которая определяется отношением потока газа Q, проходящего через полость вакуумного клапана, к разности давлений p1 – p2 на его входном и выходном отверстиях;
- Быстродействие, определяемое временем герметичного перекрытия;
- Ресурс работы, определяемый числом циклов перекрытия уплотнительной пары с обеспечением заданной степени герметичности.
Конструкция вакуумного клапана своеобразна. В ней находится тарелка затвора, которая продвигается в противоположном от газового потока направлении. Поэтому можно при хорошей проводимости в одном диаметре фланца использовать максимально короткое изделие.
Также стоит отметить три основных технических характеристики любого вакуумного клапана: тип и диаметр фланца, максимальный уровень давления и показатель герметичности.
Применение клапанов и затворов
Первостепенная функция вакуумного затвора – поддержание абсолютной герметичности перекрытия в определенном диапазоне давления. Используется также и для подстраховки при извлечении крупногабаритных объектов, когда важна сохранность вакуумного пространства. Еще одно применение – использование затвора для изоляции какого-либо элемента системы.
Как правило, клапаны и затворы применяются в тех вакуумных установках, где часто происходит резкие скачки давления.
Вывод
В этой статье мы рассказали о вакуумных клапанах и затворах, о видах, характеристиках и сферах применения. Благодаря клапанам вакуумные системы отличаются высокоэффективной производительностью за счет ускорения работы аппаратуры, и становятся в разы надежней, что проявляется во всем вакуумного устройства.
