Агроводком
(347) 281-65-13
(347) 216-65-13
  Главная / Статьи / Промышленные насосы /

Основные материалы вакуумных систем

Основные материалы вакуумных систем

Любая вакуумная система выполняет две основные задачи:
1) получение требуемого конечного давления в откачиваемом объекте;
2) возможность получения требуемой эффективной быстроты откачки объекта.
Выполнение этих задач возможно лишь при условии, если есть достаточная герметичность материалов, нет выделения газов или паров внутри вакуумной системы и сопротивление трубопровода сведено к минимуму.

С точки зрения удовлетворения этих условий и надо рассматривать материалы для вакуумных систем. Основными материалами, применяемыми для изготовления вакуумной аппаратуры, являются обычно стекло, металл и резина. Все чаще начинают применять вместо стекла пластмассы (полиэтиленовые, полихлорвиниловые и др.) и керамические материалы (фарфор, силикат магния).

Стекло

Стекло является нерастворимым в воде силикатом соли кремневой кислоты, в состав которой могут входить такие элементы, как Na, Ca, Br, Pb и др.
Стекло выгодно отличается от других материалов своими свойствами, из которых важнейшими являются:
а) прозрачность;
б) хорошие электроизолирующие свойства;
в) ничтожно малое давление насыщенного пара;
г) легкость очистки поверхности и удаления адсорбированных газов;
д) способность легко принимать и сохранять любую нужную форму.
Практически стекло считается газонепроницаемым, дает прочные и герметичные соединения: стекло - стекло и стекло - металл. Основные марки стекол, применяемых в вакуумной технике: С-90-1; С-89-2; С-84-4; С-49-5; С-48-8; С-39-17; кварцевое стекло.

Металл

Недостаточная прочность стекла заставляет в ряде случаев прибегать к металлическим соединениям и деталям, которые изготовляются путем сварки стальных листов. Металлические отливки из-за своей пористости находят довольно ограниченное применение.

Из стального проката наибольшее применение находит малоуглеродистая конструкционная сталь марки 20. Для изготовления вращающихся деталей, а также деталей, находящихся под нагрузкой, применяют сталь марки 45.
Сталь Ст. 3 в основном применяется для изготовления рам, кронштейнов и других невакуумных деталей.
Из нержавеющей стали в вакуумных установках чаще всего применяется немагнитная сталь марки Х18Н9Т и сталь марки 3X13 или 4X13.
Для вакуумных трубопроводов обычно используют цельнотянутые и цельнокатаные трубы из углеродистой стали (ГОСТ 8732-58) или нержавеющей стали (ГОСТ 9941-62).
Из цветных металлов широкое применение находят медь марки М-1, алюминий марки АД1, дюралюминий марок Д1 и Д6 и латуни марок Л62, Л68, ЛС59-1.

Резина

Благодаря своей эластичности, прочности и газонепроницаемости резина получила весьма широкое применение в вакуумной технике. Натуральная и синтетическая резины имеют много общих свойств, из которых главнейшие:
а) несжимаемость - какой бы деформации ни подвергалась резина, она сохраняет свой объем. Это свойство резины делает ее одним из самых надежных уплотняющих материалов;
б) остаточная деформация - она тем больше, чем выше температура, при которой находилась резина во время деформации. Поэтому рабочая температура резины не должна превышать 90-125° С.

Основное применение резина находит в качестве прокладочных материалов во фланцевых соединениях и вакуумных вентилях, а также в виде толстостенных резиновых шлангов с внутренним диаметром 3, 6, 9, 12, 15 и 30 мм и толщиной стенок, равной внутреннему диаметру.
Наибольшее применение в вакуумной технике получила резина сорта 7889 и 9024. Если в процессе эксплуатации температура около мест установки прокладок может достигать 100-125° С, то вместо резиновых прокладок следует применять прокладки из фторопласта.
В вакуумных уплотнениях применяются следующие материалы прокладок при различных температурных диапазонах:

Прокладочный материал / Температурный диапазон

Резина________________от - 30 до +125° С
Фторопласт____________от - 80 до +200° С
Свинец________________от - 200 до +160° С
Алюминий_____________от - 200 до +320° С
Медь__________________от - 200 до +600° С

При проектировании и монтаже вакуумных установок следует обратить особое внимание на уплотнение разъемных соединений, на правильный подбор вакуумной арматуры.

Прокладочный материал

Прокладочный материал, используемый для создания герметичности разъемных соединений, должен обеспечить полное устранение течи при незначительном выделении газа из самой уплотняющей прокладки. К прокладочным материалам предъявляются следующие основные требования:

а) герметичность, характеризуемая количеством газов, попадающих в вакуумный объем в единицу времени за счет натекания путем диффузии через материал уплотнения и десорбции газов с поверхности уплотнителя, соприкасающейся с вакуумным объемом;
б) термическая стойкость, определяемая предельной температурой нагрева соединения без ухудшения его плотности ниже допустимой;
в) механическая прочность и химическая стойкость;
г) простота изготовления и монтажа.

Если вакуумная установка работает с инертными газами или воздухом при обычных температурах, то в качестве прокладочного материала применяется листовая резина. Из листовой резины обычно делают прокладки наружным диаметром не более 300 мм. Прокладки диаметром более 300 мм делают из резины круглого сечения. В тех случаях, когда вакуумные установки работают с агрессивными или горячими газами, применяются прокладки из фторопласта.

Фторопластовые прокладки можно применять в любых агрессивных средах, при любых смазках, так как никакие органические растворители на прокладку из фторопласта не действуют. Прокладки из фторопласта имеют хорошие эксплуатационные свойства при температурах не выше + 150°С. При высоких температурах, порядка 400-500° С, применяются фланцевые соединения только с металлической прокладкой. Металлические прокладки представляют собой медные, свинцовые и алюминиевые кольца.

Вакуумные уплотнители

Вещества, применяемые в вакуумной технике для повышения герметичности различных соединений, деталей и приборов, называются вакуумными уплотнителями. Требования, предъявляемые к вакуумным уплотнителям:

а) все уплотнители должны обладать возможно меньшим давлением насыщенных паров;
б) уплотнители должны быть температуроустойчивыми;
в) уплотнители должны обладать определенными механическими и физическими свойствами: твердые и пластические уплотнители, не твердеющие после остывания, и лаки, не твердеющие после высыхания, должны иметь гладкую поверхность, не должны быть хрупкими и не должны давать трещины. Жидкие и вязкие уплотнители должны по возможности дольше сохранять свою первоначальную вязкость;
г) уплотнители должны обладать способностью растворяться в соответствующих растворителях.
Основные вакуумные уплотнители, применяемые в вакуумной технике: эмалевая краска, шеллачный лак, глип-талевый лак, пицеин, замазка Менделеева, касторовое масло. При пользовании уплотнителями необходимо предохранять их от загрязнений. Общими растворителями для всех уплотнителей применяют бензин, бензол или трихлорэтилен.

Вакуумная арматура

В вакуумных установках для разобщения отдельных участков системы, присоединения к установке измерительных приборов и для других целей применяется вакуумная арматура: краны, вентили, задвижки и различные запорные устройства.

В лабораторных и небольших производственных вакуумных установках, как правило, применяются стеклянные и металлические краны с притертой пробкой. Такие краны смазываются специальной полужидкой смазкой, обычно смазкой Рамзая.

При эксплуатации вакуумной установки краны следует вращать как можно реже, медленно и осторожно, чтобы сохранить смазку. Краны являются малонадежными деталями вакуумной установки, так как они часто дают течь вследствие появления рисок на поверхности шлифа. Поэтому приходится периодически разбирать их и производить притирку.

Существенным недостатком кранов является и то, что при поворотах смазка с пробки счищается краями отверстий; излишек смазки может изменять величину проходного сечения отверстия. В промышленных вакуумных установках часто применяются металлические вакуумные вентили и затворы.

Для трубопроводов с условным проходом до 100 мм наибольшее распространение получили вакуумные вентили с резиновым, сильфонным или мембранным уплотнением. Для трубопроводов с условным проходом свыше 100 мм наиболее целесообразно применение вакуумных затворов с резиновым или сильфонным уплотнением. Такие затворы применяются для проходных сечений диаметром до 1500 мм.

С помощью затворов не только увеличивается проходное сечение, но и значительно сокращается время открытия и закрытия соединительного отверстия вследствие механизированного управления затвором. При высоком вакууме необходимо применять специальную вакуумную арматуру, которая обеспечивает большую герметичность и лучшую надежность в работе.



ВАШ КОММЕНТАРИЙ:

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:

Введите символы: *

captcha
Обновить

   Статьи по теме:

Способы полива сада и огорода
Способы полива сада и огорода
Для любого садовода очень важен вопрос: каким способом поливать растения? Для ответа на него необходимо знать следующее: состав почвы, потребности растений в воде в разные вегетационные периоды, качество воды и способ её подачи на участок...  >>>
Универсальный солдат Ручеек
Универсальный солдат - насос Ручеек. Для любых потребностей человека в водоснабжении, водоотведении и т.д. можно подобрать соответствующий насос. В наше время выбор так велик, что иногда даже трудно определиться - и то хорошо, и это, что же лучше?...  >>>
Артезианские скважинные насосы для  воды типа ЭЦВ
Артезианские скважинные насосы для воды типа ЭЦВ
В последнее время значительно возросла роль артезианского водоснабжения ...  >>>

все статьи  >>>