Quais são os diferentes tipos de flanges e vedações de vácuo?
Em geral, as juntas desmontáveis em componentes metálicos de vácuo, bombas, válvulas, tubulações etc., são fornecidas com flanges. Os componentes de vácuo para vácuo parcial, médio e alto da Leybold são equipados com os seguintes sistemas de flange padronizados:
- Flanges pequenos (KF) (conexões de ação rápida para DIN 28 403) com larguras nominais de 10, 16, 20, 25, 32, 40 e 50 mm. Os valores 10, 16, 25 e 40 são larguras preferenciais de acordo com as recomendações PNEUROP e as recomendações ISO do comitê técnico ISO/TC 112. Para uma conexão completa de dois flanges idênticos, um anel de aperto e um anel de centralizador são necessários.
- Flanges de fixação (ISO-K) de larguras nominais 65, 100, 160, 250, 320, 400, 500 e 630 mm. Além disso, esses flanges correspondem às larguras nominais e à construção das recomendações PNEUROP e ISO/TC 112. Os flanges de fixação são unidos por abraçadeiras ou anéis de colar. Anéis centralizadores ou juntas são necessários para vedação.
- Flanges aparafusados (ISO-F) para as mesmas larguras nominais acima (de acordo com PNEUROP e ISO/TC 112). Em casos especiais, são usados flanges aparafusados com uma largura nominal menor. Os flanges de fixação e os flanges aparafusados estão de acordo com a norma DIN 28 404.
A largura nominal é aproximadamente igual ao diâmetro interno livre do flange em milímetros; desvios maiores são exceções, de modo que o flange de fixação DN 63 tem um diâmetro interno de 70 mm. Consulte também a Tabela XI).
Tabela XI Diâmetros internos nominais (DN) e diâmetros internos de tubos, canos e aberturas com seção transversal circular (de acordo com PNEUROP).
Os diâmetros internos nominais correspondem, aproximadamente, aos diâmetros internos dos componentes da tubulação" (DIN 2402 - fevereiro de 1976). A coluna esquerda da série de diâmetro interno nominal é preferida na prática.
Conexões a vácuo e seus materiais
Os componentes de alto vácuo são feitos de alumínio ou aço inoxidável. O aço inoxidável é um pouco mais caro, mas oferece uma variedade de vantagens: menor taxa de desgaseificação, resistente à corrosão, pode ser desgaseificado em temperaturas de até 200 °C (392 °F), vedações de metal são possíveis e o aço inoxidável é muito mais resistente a arranhões em comparação ao alumínio.
Os componentes de ultra-alto vácuo são feitos de aço inoxidável e possuem flanges CF que podem ser aquecidos em altas temperaturas. Esses componentes, incluindo os flanges, são fabricados em série, começando com uma largura nominal de 16 a 250 mm. OS flanges CF estão disponíveis como flanges fixos ou também com flanges de colar rotativos. Eles podem estar conectados com flanges CONFLAT de quase todos os fabricantes. As juntas de cobre são usadas para fins de vedação.
Basicamente, os flanges não devem ser menores do que os tubos de conexão e os componentes que se unem a eles. Quando não são bombeados gases e vapores agressivos e o sistema de vácuo não é exposto a uma temperatura acima de 80 °C (176 °F), a vedação com anéis O de flange NBR (Perbunan) ou CR (Neoprene) é satisfatória para trabalhos nas regiões de vácuo parcial, médio e alto. Esse é frequentemente o caso ao testar a operação de sistemas de vácuo antes de serem finalmente montados.
Todos os flanges de aço inoxidável podem ser desgaseificados em temperaturas de até 200 °C (392 °F) sem comprometimento. No entanto, o material de vedação Perbunan não é adequado como um vedante de flange. Em vez disso, devem ser usados anéis de vedação VITILAN ® (um FPM especial) e vedações de alumínio, que permitem processos de aquecimento de até 150 °C (302 °F) e 200 °C (392 °F), respetivamente. Após tal desgaseificação, pressões até 10-8 mbar, ou seja, até a faixa UHV, podem ser obtidas em sistemas de vácuo.
A geração de pressões abaixo de 10-8 mbar requer temperaturas de aquecimento mais altas. Conforme explicado na página sobre Técnicas de ultra-alto vácuo, o trabalho na faixa UHV requer uma abordagem basicamente diferente e o uso de flanges CF equipados com anéis de vedação metálicos.
Travas de gás e conexões de vedação
Em muitos casos, é desejável não apenas ser capaz de vedar os reservatórios cheios de gás ou evacuados, mas também estar em posição de verificar a pressão ou o vácuo nesses reservatórios em algum momento posterior e pós-evacuar ou complementar ou trocar o enchimento de gás.
Isso pode ser feito facilmente com uma conexão de vedação da Leybold, que é acionada por meio de uma trava de gás correspondente. A pequena conexão de flange do reservatório evacuado ou cheio de gás é hermeticamente vedada dentro do tubo por uma pequena peça de fechamento que forma a válvula real. A trava de gás necessária para a atuação é removida após a evacuação ou enchimento com gás. Assim, uma trava de gás servirá para acionar qualquer número de conexões de vedação. Mostrado na Fig. 2.81 é uma vista seccional de tal arranjo. As travas de gás e as conexões de vedação são fabricadas pela Leybold com uma largura nominal de DN 16 KF, DN 25 KF e DN 40 KF. Eles são feitos de aço inoxidável. A taxa de vazamento das conexões de vedação é inferior a 1 · 10-9 mbar l/s. Eles podem suportar sobrepressões de até 2,5 bar, são resistentes a temperaturas de até 150 °C (302 °F) e podem ser protegidos contra sujeira por um flange vazio padrão.
Fig. 2.81 Trava de gás com anel de centralizador e conexão de vedação, vista seccional
Exemplos típicos de aplicações são reservatórios de parede dupla com vácuo isolante, como reservatórios de Dewar, reservatórios de gás líquido (tanques) ou dutos de energia de longa distância e muito mais. Eles também são usados para evacuação ou pós-evacuação de referência e usado com frequência o vácuo de apoio em conexões de vedação de instrumentos científicos com travas de gás. Anteriormente, era necessário ter uma bomba permanentemente conectada para pós-evacuação, conforme necessário. Através do uso de travas de gás com conexões de vedação, é fornecida uma estanqueidade ao vácuo para o reservatório e a bomba é necessária apenas de tempos em tempos para a verificação ou pós-evacuação.
Fundamentos da tecnologia de vácuo
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Referências
- Símbolos de vácuo
- Glossário de unidades
- Referências e fontes
Símbolos de vácuo
Um glossário de símbolos normalmente usados em diagramas de tecnologia de vácuo como uma representação visual dos tipos de bomba e peças em sistemas de bombeamento
Glossário de unidades
Uma visão geral das unidades de medida usadas na tecnologia de vácuo e o que os símbolos significam, bem como os equivalentes modernos das unidades históricas
Referências e fontes
Referências, fontes e leitura adicional relacionadas aos conhecimentos fundamentais da tecnologia de vácuo
