Вакуумный фланец

Вакуумный фланец — это фланец на конце трубки, используемый для соединения вакуумных камер , трубок и вакуумных насосов друг с другом. Вакуумные фланцы используются в научных и промышленных целях, чтобы обеспечить взаимодействие различных частей оборудования посредством физических соединений, а также для поддержания вакуума, мониторинга и манипулирования снаружи вакуумной камеры. Существует несколько стандартов фланцев с различиями в предельно достижимом давлении , размере и простоте крепления.

Типы вакуумных фланцев

Существует несколько стандартов вакуумных фланцев , и одни и те же типы фланцев называются разными производителями и организациями по стандартизации по-разному .

КФ/КФ

K lein Быстросъемный фланец стандарта ISO известен под названиями Quick Flange (QF) или flansch ( KF , немецкий, что переводится с английского как «Маленький фланец»). ^[1] Обозначение KF принято ISO, DIN и Pneurop . Фланцы KF имеют скошенную заднюю поверхность, которая крепится с помощью круглого зажима и эластомерного уплотнительного кольца (спецификация AS568), установленного в металлическом центрирующем кольце. Стандартные размеры обозначаются номинальным внутренним диаметром в миллиметрах для фланцев диаметром от 10 до 50 мм. ^[2] Размеры 10, 20 и 32 — менее распространенные размеры (см. числа Ренарда ). Некоторые размеры имеют одинаковые размеры фланца с соответствующим более крупным соседом и используют тот же размер зажима. Это означает, что DN10KF можно соединить с DN16KF с помощью адаптивного центрирующего кольца. То же самое относится к DN20KF – DN25KF и DN32KF – DN40KF.

Фланец	Размер уплотнительного кольца
ДУ10КФ	АС-311
ДУ16КФ	АС-314
Ду20КФ
Ду25КФ	АС-320
DN32KF
ДУ40КФ	АС-326
Ду50КФ	АС-330

ИСО

Стандарт большого фланца ISO известен как LF, LFB, MF или иногда просто фланец ISO. Как и во фланцах KF, фланцы соединяются центрирующим кольцом и эластомерным уплотнительным кольцом. Вокруг уплотнительных колец большого диаметра часто используется дополнительный подпружиненный круглый зажим, чтобы предотвратить их скатывание с центрирующего кольца во время монтажа.

Большие фланцы ISO выпускаются в двух вариантах. Фланцы ISO-K (или ISO LF) соединяются с помощью хомутов с двойными захватами, которые зажимаются в круглой канавке на трубной стороне фланца. Фланцы ISO-F (или ISO LFB) имеют отверстия для крепления двух фланцев болтами. Две трубы с фланцами ISO-K и ISO-F можно соединить вместе, зажав сторону ISO-K однозахватными зажимами, которые затем прикручиваются болтами к отверстиям на стороне ISO-F.

Большие фланцы ISO доступны в размерах с номинальным диаметром трубы от 63 до 500 мм: ^[2]

Фланец	Диаметр трубки (мм)
DN63LF	63.5
ДУ100ЛФ	102
ДУ160ЛФ	160
ДУ200ЛФ	200
ДУ250ЛФ	254
DN320LF	316
DN400LF	400
DN500LF	500

CF

Во фланцах CF (ConFlat) используется бескислородная медная прокладка с высокой теплопроводностью и фланец с острой кромкой для достижения сверхвысокого вакуума . ^[3] Термин «ConFlat» является зарегистрированной торговой маркой компании Varian, Inc. , поэтому «CF» обычно используется другими производителями фланцев. Каждая поверхность двух сопрягаемых фланцев CF имеет ножевую кромку, которая врезается в более мягкую металлическую прокладку, обеспечивая чрезвычайно герметичное уплотнение металл-металл. Деформация металлической прокладки заполняет небольшие дефекты фланца, позволяя фланцам ConFlat эксплуатировать до 10 ⁻¹³ Торр (10 ⁻¹¹ Па ) давление. Лезвие ножа утоплено в канавке на каждом фланце. Помимо защиты кромки ножа, канавка помогает удерживать прокладку на месте, что выравнивает два фланца, а также уменьшает расширение прокладки во время обжига . ^[4] Для фланцев ConFlat из нержавеющей стали температура обжига может достигать 450 °C; температура ограничена выбором материала прокладки. Фланцы CF бесполые и взаимозаменяемые. В Северной Америке размеры фланцев указаны по внешнему диаметру фланца в дюймах, а в Европе и Азии размеры указаны по внутреннему диаметру трубы в миллиметрах. Несмотря на разные соглашения об именах, фактические фланцы одинаковы.

Европейский, азиатский размер	Североамериканский размер [дюймы]
Ду10	1
Ду16	1 + 1 ⁄ 3 («мини»)
Ду25	2 + 1 ⁄ 8
Ду40 (или Ду35)	2 + 3 ⁄ 4
Ду50	3 + 3 ⁄ 8
Ду63	4 + 1 ⁄ 2
Ду75	4 + 5 ⁄ 8
Ду100	6
Ду125	6 + 3 ⁄ 4
Ду160 (или Ду150)	8
Ду200	10
Ду250	12
	13 + 1 ⁄ 4
	14
	16 + 1 ⁄ 2

Прокладки ConFlat изначально были изобретены Уильямом Уилером и другими инженерами Varian в попытке создать фланец, который не протекал бы после обжига. ^[5]

Уилер

Фланец Уиллера — это большой фланец с проволочным уплотнением, часто используемый в больших вакуумных камерах. ^[6]

Американская ассоциация стандартов (ASA)

Стандарт фланцев, популяризированный в Соединенных Штатах, кодифицирован Американским национальным институтом стандартов (ANSI), а также иногда называется в честь предыдущего названия организации — Американской ассоциации стандартов (ASA). ^[7] Эти фланцы имеют эластомерные уплотнительные кольца и могут использоваться как для вакуума, так и для давления. Размеры фланцев указываются по номинальному внутреннему диаметру трубки (соглашение об обозначении ANSI) или внешнему диаметру фланца в дюймах (соглашение об обозначении ASA).

Номинальный внутренний диаметр/ANSI	Внешний диаметр фланца [дюймы]/ASA
1	4.25
1.5	5
2	6
3	7.5
4	9
6	11
8	13.5
10	16

Вакуумные прокладки

Для достижения вакуумного уплотнения прокладка необходима . Эластомерная кольцевая прокладка может быть изготовлена из каучука Buna , фторполимера витона , силиконовой резины или тефлона . Уплотнительные кольца могут быть помещены в канавку или могут использоваться в сочетании с центрирующим кольцом или в качестве «захваченного» уплотнительного кольца, которое удерживается на месте отдельными металлическими кольцами. Металлические прокладки используются в системах сверхвысокого вакуума, где выделение газа из эластомера может привести к значительной газовой нагрузке. С фланцами ConFlat используется медная кольцевая прокладка. металлические прокладки из меди, золота или индия Можно использовать .

Вакуумный ввод

Вакуумный ввод представляет собой фланец, который содержит вакуумплотное электрическое, физическое или механическое соединение с вакуумной камерой. Электрическое соединение позволяет подавать напряжение на компоненты в вакууме, например, на нить накала или нагреватель . Примером физического проходного соединения является вакуумплотное соединение для охлаждающей воды. Механический ввод используется для вращения и перемещения компонентов в вакууме. Качающаяся палка — это механическое проходное устройство, которое можно использовать для захвата, перемещения и других манипуляций с объектами в вакуумной камере.

См. также

Ссылки

^ «Технические примечания к фланцам KF (QF)» . Компания Курта Дж. Лескера . Проверено 2 сентября 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Фланцы и фитинги ISO KF» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2007 г. Проверено 25 февраля 2020 г.
^ «Технические примечания к фланцам CF» . Проверено 2 сентября 2007 г.
^ Дэниел Биллс (6 октября 1996 г.). «Интервью AVS: Лауреат премии Альберта Неркена 1996 года: Уильям Р. Уилер» . Архивировано из оригинала 8 августа 2013 г. Проверено 17 ноября 2009 г.
^ «Интервью AVS: Лауреат премии Альберта Неркена 1996 года: Уильям Р. Уилер» . Проверено 17 ноября 2009 г.
^ US 3458221 , Wheeler, William R., «Металлическое вакуумное соединение», опубликовано 29 июля 1969 г., передано Varian Associates.
^ «Технические примечания к фланцам ASA» . Проверено 2 сентября 2007 г.

Биллс, Дэниел (16 октября 1996 г.). «АВС – Стенограмма интервью» . Наука и технология материалов, интерфейсов и обработки . Проверено 9 мая 2014 г.

Внешние ссылки

ISO 1609:1986 Вакуумная техника. Размеры фланцев.
все производители вакуумных фланцев на сайте Vacuum-guide.com

[1] «Технические примечания к фланцам KF (QF)» . Компания Курта Дж. Лескера . Проверено 2 сентября 2007 г.

[caburn-2] Jump up to: ^а ^б «Фланцы и фитинги ISO KF» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2007 г. Проверено 25 февраля 2020 г.

[3] «Технические примечания к фланцам CF» . Проверено 2 сентября 2007 г.

[4] Дэниел Биллс (6 октября 1996 г.). «Интервью AVS: Лауреат премии Альберта Неркена 1996 года: Уильям Р. Уилер» . Архивировано из оригинала 8 августа 2013 г. Проверено 17 ноября 2009 г.

[5] «Интервью AVS: Лауреат премии Альберта Неркена 1996 года: Уильям Р. Уилер» . Проверено 17 ноября 2009 г.

[6] US 3458221 , Wheeler, William R., «Металлическое вакуумное соединение», опубликовано 29 июля 1969 г., передано Varian Associates.

[7] «Технические примечания к фланцам ASA» . Проверено 2 сентября 2007 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]