Prírubové membránové ventily sú široko používané v chemickom spracovaní, farmaceutickom priemysle, úprave vody a v priemysle s vysokou čistotou. Pri použití vo vákuových systémoch sa prevádzkové podmienky zásadne líšia od tlakovej prevádzky. Smer zaťaženia, správanie tesnenia a stavy namáhania materiálu sa výrazne menia. Ak sa tieto rozdiely úplne nezohľadnia, môžu vzniknúť skryté riziká, ktoré ovplyvňujú spoľahlivosť tesnenia, stabilitu systému a prevádzkovú bezpečnosť. Vákuová služba si vyžaduje odborné posúdenie konštrukčného návrhu a výkonu materiálu.
V podmienkach vákua je membrána vystavená skôr vonkajšiemu atmosférickému tlaku ako vnútornému tlaku média. Toto spätné tlakové zaťaženie spôsobuje, že membrána je nepretržite ťahaná smerom k dutine ventilu. Rozloženie napätia sa posúva smerom k stredu membrány a obvodu upínania.
Elastomérové membrány s vysokou flexibilitou môžu byť vystavené nadmernej deformácii pri trvalom vákuu. Lokalizované naťahovanie môže viesť k stenčeniu materiálu, trvalému stuhnutiu alebo strate tesniaceho kontaktu s prepadom alebo sedlom ventilu. Viacvrstvové membrány môžu trpieť vnútornou delamináciou, ak je kvalita spojenia nedostatočná. Tieto riziká sa zvyšujú s vyššou úrovňou vákua a väčšími veľkosťami ventilov.
Vákuové systémy kladú prísne požiadavky na mieru úniku. Aj keď sa makroskopické tesnenie javí ako neporušené, mikroskopická permeácia plynu cez materiály membrány môže ohroziť stabilitu vákua. Bežné elastoméry, ako je EPDM alebo NBR, vykazujú merateľnú priepustnosť pre plyny, čo môže byť prijateľné v tlakových systémoch, ale problematické vo vákuových aplikáciách.
PTFE membrány ponúkajú vynikajúcu odolnosť voči prenikaniu plynov. Čistý PTFE však nemá pružnosť a spolieha sa na zadné vrstvy alebo mechanickú podporu na udržanie tesniacej sily. Neadekvátny výber podkladového materiálu môže viesť k zlej kompenzácii pri deformácii vyvolanej vákuom, čo znižuje dlhodobú spoľahlivosť tesnenia.
Prírubové membránové ventily pracujúce vo vákuu sú vystavené vonkajším tlakovým zaťaženiam pôsobiacim na teleso ventilu. Liatinové alebo tenkostenné telesá ventilov môžu za týchto podmienok zaznamenať miernu elastickú deformáciu. Takáto deformácia sa môže javiť ako zanedbateľná, ale môže narušiť presné zarovnanie medzi membránou a sedlom ventilu.
Ventily s veľkým priemerom čelia vyššiemu konštrukčnému namáhaniu v dôsledku zvýšenej plochy vystavenej atmosférickému tlaku. Membránové ventily typu Weir zavádzajú dodatočnú vnútornú geometriu, ktorá môže koncentrovať napätie v špecifických oblastiach. Kované alebo silnostenné telesá ventilov z nehrdzavejúcej ocele ponúkajú zlepšenú odolnosť voči deformácii vonkajšieho tlaku a poskytujú väčšiu rozmerovú stabilitu vo vákuovej prevádzke.
Prírubové spoje sa správajú inak vo vákuu ako pri pretlaku. V tlakovej prevádzke pomáha vnútorný tlak dosadnutiu tesnenia. Vo vákuovej prevádzke sa tesnenie spolieha výlučne na predpätie skrutky a vonkajší tlak pôsobiaci na tesnenie.
Drobné nedokonalosti na tesniacich plochách prírub, ako sú stopy po opracovaní alebo škrabance, sa stávajú kritickými cestami úniku. Mäkké tesnenia môžu podstúpiť studený tok pri trvalom stláčaní, zatiaľ čo kovové tesnenia vyžadujú presné ovládanie predpätia, aby sa dosiahlo účinné tesnenie. Nerovnomerné utiahnutie skrutiek môže spôsobiť deformáciu príruby, znížiť účinnosť tesnenia a zvýšiť riziko úniku.
Vákuové systémy sú citlivé na zachytené objemy a uvoľňovanie plynov. Vnútorné mŕtve zóny v membránových ventiloch môžu zadržiavať plynové vrecká alebo prchavé zvyšky. Počas evakuácie sa tieto zachytené plyny pomaly uvoľňujú, čo ovplyvňuje stabilitu úrovne vákua a čas čerpania.
Konštrukcia membránového ventilu s priamym priechodom umožňuje efektívnejšie odsávanie a minimalizuje vnútorné zadržiavanie. Konštrukcie typu prepadu môžu zaviesť lokalizované dutiny, ak nie sú správne navrhnuté. Svoju úlohu zohráva aj drsnosť povrchu, pretože drsné povrchy ľahšie adsorbujú plyny, čím sa zvyšuje desorpcia počas vákuovej prevádzky.
Aj keď sú ovládače zvyčajne umiestnené mimo hranice vákua, tesnenia drieku môžu byť na jednej strane vystavené podtlaku. Štandardné mazivá môžu pri zníženom tlaku prchať, čo umožňuje parám migrovať do vákuového systému.
Tesniace materiály, ktoré nie sú určené pre vákuovú kompatibilitu, môžu časom stvrdnúť, zmrštiť sa alebo stratiť elasticitu. Tieto zmeny umožňujú prenikanie vzduchu pozdĺž dráhy stonky. Nízkotlakové mazivá a vákuové tesniace materiály znižujú riziko kontaminácie a úniku v kritických aplikáciách.
Vákuová prevádzka často zahŕňa predĺženú statickú prevádzku, pričom ventily zostávajú otvorené alebo zatvorené po dlhú dobu. Pri konštantnom zaťažení spätným tlakom môžu materiály membrány vykazovať tečenie alebo relaxáciu napätia. Počiatočný výkon sa môže zdať stabilný, zatiaľ čo degradácia vnútorného materiálu prebieha nepozorovane.
Tepelné cykly alebo prevádzkové poruchy môžu spôsobiť náhle zlyhanie tesnenia po dlhšom vystavení. Starnutie materiálu v podmienkach vákua má tendenciu byť menej viditeľné, čo zvyšuje nároky na údržbu a intervaly kontrol.
Aplikácie s vysokým vákuom pri výrobe polovodičov, čistých chemikáliách a farmaceutickej výrobe kladú prísne normy na čistotu materiálu a štrukturálnu integritu. Materiály membrány musia byť kompatibilné s vákuovým prostredím a nesmú obsahovať extrahovateľné alebo prchavé zlúčeniny.
Konštrukcia telesa ventilu musí zachovať rozmerovú presnosť pri externom tlakovom zaťažení. Prírubové systémy musia zabezpečiť konzistentné utesnenie bez spoliehania sa na vnútornú kompenzáciu tlaku. Komplexné vyhodnotenie zloženia membrány, tuhosti tela a tesniacich rozhraní je nevyhnutné pre spoľahlivú prevádzku vákua.
Začnite svoju cestu spolupráce s Baodim
Odkazy
Kontaktovať
baodivalve@bdsjfm.com
+86-574-86817753
+86-574-86812190
After-Hours Hotline：
+86-18395898313
NO.42 Yongjiang Road, Beilun, mesto Ningbo, provincia Zhejiang, P.R. Čína
Veľkoobchodní výrobcovia priemyselných plastových ventilov
