Wat zijn de verschillende soorten flenzen en vacuümafdichtingen?
Over het algemeen zijn demonteerbare verbindingen in metalen vacuümcomponenten, pompen, kleppen, leidingen enz. voorzien van flenzen. Vacuümcomponenten voor grof-, midden- en hoogvacuüm van Leybold zijn uitgerust met de volgende gestandaardiseerde flenssystemen:
- Kleine flenzen (KF) (snelkoppelingen volgens DIN 28.403) met nominale breedte 10, 16, 20, 25, 32, 40 en 50 mm. De waarden 10, 16, 25 en 40 zijn aanbevolen breedtes volgens de PNEUROP-aanbevelingen en de ISO-aanbevelingen van het technisch comité ISO/TC 112. Voor een volledige verbinding van twee identieke flenzen zijn één klemring en één centreerring nodig.
- Klemflenzen (ISO -K) met nominale breedte 65, 100, 160, 250, 320, 400, 500 en 630 mm. Ook deze flenzen komen overeen met de nominale breedtes en bouw van de PNEUROP en ISO/TC 112 aanbevelingen. Klemflenzen worden met klemmen of kraagringen met elkaar verbonden. Voor de afdichting zijn centreerringen of pakkingen nodig.
- Geschroefde flenzen (ISO-F) voor dezelfde nominale breedtes als hierboven (volgens PNEUROP en ISO/TC 112). In speciale gevallen worden geschroefde flenzen met een kleinere nominale breedte gebruikt. Klemflenzen en geschroefde flenzen zijn conform DIN 28.404.
De nominale breedte is ongeveer gelijk aan de vrije binnendiameter van de flens in millimeter; grotere afwijkingen zijn uitzonderingen, zodat de klemflens DN 63 een binnendiameter van 70 mm heeft. Zie ook tabel XI).
Tabel XI Nominale binnendiameters (DN) en binnendiameters van buizen, leidingen en openingen met ronde doorsnede (volgens PNEUROP).
De nominale inwendige diameters komen ongeveer overeen met de inwendige diameters van de leidingcomponenten" (DIN 2402 – feb. 1976). De linkerkolom van de nominale binnendiameterreeks heeft in de praktijk de voorkeur.
Vacuümfittingen en hun materialen
Hoogvacuümcomponenten zijn gemaakt van aluminium of roestvrij staal. Roestvrij staal is iets duurder, maar biedt een aantal voordelen: lagere ontgassingssnelheid, corrosiebestendig, kan worden ontgast bij temperaturen tot 392 °F (200 °C), metalen afdichtingen zijn mogelijk en roestvrij staal is veel beter bestand tegen krassen dan aluminium.
Ultrahoogvacuümcomponenten zijn gemaakt van roestvrij staal en hebben CF-flenzen die op hoge temperatuur kunnen worden gebakken. Deze componenten, inclusief de flenzen, worden in serie geproduceerd, beginnend met een nominale breedte van 16 tot 250 mm. CF-flenzen zijn verkrijgbaar als vaste flenzen of ook met draaibare kraagflenzen. Ze kunnen worden gekoppeld aan CONFLAT-flenzen van bijna alle fabrikanten. Koperen pakkingen worden gebruikt voor afdichtingsdoeleinden.
In principe mogen de flenzen niet kleiner zijn dan de verbindingsbuizen en de componenten die eraan worden bevestigd. Wanneer er geen agressieve gassen en dampen worden verpompt en het vacuümsysteem niet wordt blootgesteld aan een temperatuur van meer dan 176 °F (80 °C), is de afdichting met NBR (Perbunan) of CR (Neopreen) flens-O-ringen bevredigend voor werkzaamheden in de gebieden met grof, middelhoog en hoog vacuüm. Dit is vaak het geval bij het testen van de werking van vacuümsystemen voordat ze definitief worden gemonteerd.
Alle roestvrijstalen flenzen kunnen worden ontgast bij temperaturen tot 392 °F (200 °C) zonder aantasting. Dan is Perbunan-afdichtingsmateriaal echter niet geschikt als flensafdichting. In plaats daarvan moeten VITILAN ® (een speciale FPM) afdichtingsringen en ook aluminium afdichtingen worden gebruikt, die verwarmingsprocessen tot respectievelijk 302 °F (150 °C) en 392 °F (200 °C) toelaten. Na een dergelijke ontgassing kunnen in vacuümsystemen drukken tot 10-8 mbar, d.w.z. tot in het UHV-bereik, worden bereikt.
Voor het genereren van drukwaarden onder 10-8 mbar zijn hogere uitbaktemperaturen nodig. Zoals uitgelegd op de pagina over ultrahoogvacuümtechnieken vereist het werken in de UHV-serie een fundamenteel andere aanpak en het gebruik van CF-flenzen met metalen afdichtingsringen.
Gassloten en afsluitfittingen
In veel gevallen is het wenselijk om niet alleen gasgevulde of geëvacueerde vaten te kunnen afsluiten, maar ook om de druk of het vacuüm in deze vaten op een later tijdstip te kunnen controleren en de gasvulling na te evacueren of aan te vullen of te verwisselen.
Dit kan heel eenvoudig met een afsluitfitting van Leybold, die via een bijbehorend gasslot wordt bediend. De kleine flensaansluiting van het evacueerde of met gas gevulde vat wordt hermetisch afgesloten in de buis door een klein afsluitstuk dat de eigenlijke klep vormt. De voor de bediening benodigde gasblokkering wordt na het evacueren of vullen met gas verwijderd. Zo kan één gasslot een willekeurig aantal afsluitfittingen bedienen. Afbeelding: 2,81 is een doorsnede van een dergelijke opstelling. Gassloten en afsluitfittingen worden door Leybold vervaardigd met een nominale breedte van DN 16 KF, DN 25 KF en DN 40 KF. Ze zijn gemaakt van roestvrij staal. De leksnelheid van de afsluitfittingen is minder dan 1 · 10 -9 mbar l/s. Ze zijn bestand tegen overdruk tot 2,5 bar, zijn temperatuurbestendig tot 150 °C (302 °F) en kunnen tegen vuil worden beschermd door een standaard blinde flens.
Fig. 2,81 Gasslot met centreerring en afsluitfitting, doorsnede
Typische toepassingsvoorbeelden zijn dubbelwandige vaten met een isolerend vacuüm, zoals dewarvaten, vloeibaargasvaten (tanks) of energiepijpleidingen over lange afstanden en nog veel meer. Ze worden ook gebruikt voor evacuatie of naevacuatie van referentie- en ondersteunend vacuüm in wetenschappelijke instrumenten. Vaak worden afsluitfittingen met gassloten gebruikt. Vroeger was het nodig om een pomp permanent te laten aansluiten om naar behoefte na te evacueren. Door het gebruik van gassloten met afsluitfittingen wordt een vacuümdichte afdichting van het vat gegarandeerd en is de pomp slechts af en toe nodig voor controle of na-evacuatie.
Grondbeginselen van vacuümtechnologie
Download ons eBook 'Grondbeginselen van vacuümtechnologie' om de basisprincipes en processen van vacuümpompen te ontdekken.
Referenties
- Vacuümsymbolen
- Verklarende woordenlijst
- Referenties en bronnen
Vacuümsymbolen
Vacuümsymbolen
Een woordenlijst van symbolen die vaak worden gebruikt in vacuümtechnologieschema's als visuele weergave van pomptypen en onderdelen in pompsystemen
Verklarende woordenlijst
Verklarende woordenlijst
Een overzicht van de meeteenheden die in vacuümtechnologie worden gebruikt en wat de symbolen betekenen, evenals de moderne equivalenten van historische eenheden
Referenties en bronnen
Referenties en bronnen
Referenties, bronnen en verdere lectuur met betrekking tot de fundamentele kennis van vacuümtechnologie
Vacuümsymbolen
Een woordenlijst van symbolen die vaak worden gebruikt in vacuümtechnologieschema's als visuele weergave van pomptypen en onderdelen in pompsystemen
Verklarende woordenlijst
Een overzicht van de meeteenheden die in vacuümtechnologie worden gebruikt en wat de symbolen betekenen, evenals de moderne equivalenten van historische eenheden
Referenties en bronnen
Referenties, bronnen en verdere lectuur met betrekking tot de fundamentele kennis van vacuümtechnologie