Что такое вакуумный клапан?

Что такое вакуумный клапан?

Вакуумные клапаны устанавливаются в таких устройствах, как вакуумные камеры, где давление газа внутри и снаружи отличается. Закрытие клапана поддерживает вакуум в камере и перекрывает наружный воздух. Открытие клапана возвращает камеру к атмосферному давлению.

В некоторых случаях количество газа, поступающего в камеру, можно регулировать, или насосы можно соединять друг с другом с помощью вакуумных клапанов. Существует множество типов оборудования, от оборудования для исследований до производства.

В последние годы вакуумное оборудование становится все больше и больше, и растет спрос на продукцию с большими раструбами вакуумных клапанов.

Применение вакуумных клапанов

Существует ряд вакуумных клапанов, начиная от тех, которые предназначены для атмосферного давления, и заканчивая теми, которые предназначены для сверхвысокого вакуума. Соответствующий тип вакуумного клапана зависит от требуемого уровня вакуума и области применения, поэтому его следует выбирать соответствующим образом.

Вакуумные клапаны используются в вакуумных камерах и насосах для производства полупроводников и других применений. Они также используются в машинах, где изменяется давление различных газов. Они встраиваются в машины для различных применений, включая формование автомобильных деталей, дегидратацию и концентрацию фармацевтических препаратов и химикатов, дегазацию и упаковку с вытеснением газа, сброс давления и стерилизацию.

Принцип работы вакуумных клапанов

Открываясь и закрываясь, вакуумные клапаны контролируют разницу давления между атмосферой и камерой. Он использует сильфоны для распределения силы, чтобы выдерживать давление в закрытом состоянии. Клапан в основном вручную открывается и закрывается пневматической системой привода.

Они изготавливаются из нержавеющей стали, алюминия или других материалов для использования в вакууме и могут выдерживать высокотемпературный нагрев. Вакуумные клапаны также доступны в версиях с обратным давлением и положительным давлением. Обратное давление герметизирует заглушку клапана со стороны вакуума в сторону атмосферы, а положительное давление делает наоборот, герметизируя его со стороны атмосферы в сторону вакуума.

Существует два основных типа использования вакуумных клапанов, каждый из которых использует различные типы клапанов.

1. Запорный клапан

Запорный клапан отделяет атмосферу от вакуума, и большинство вакуумных клапанов являются запорными клапанами. Он разделяет и герметизирует различные пространства давления вакуума и атмосферы. Типы включают задвижки, L-образные клапаны и прямые клапаны.

2. Клапаны регулирования объема газа

Существует два типа клапанов: регулируемые клапаны утечки, которые точно регулируют количество газа, поступающего в вакуумную камеру, и клапаны проводимости, которые размещаются между вакуумной камерой и вакуумным насосом для регулировки скорости откачки. Клапаны проводимости доступны в виде игольчатых клапанов и дроссельных клапанов.

Структура вакуумных клапанов

Вакуумный клапан состоит из изолирующего контейнера, фланца, дугового экрана, сильфона, неподвижного электродного стержня, подвижного электродного стержня и контактов.

Контакты размыкаются и замыкаются при движении подвижного электродного стержня, при этом в сильфонах поддерживается вакуум.

Вокруг контактов размещаются дуговые экраны для обнаружения паров металла, образующихся между неподвижными и подвижными контактами при прерывании тока.

Это предотвращает повреждение изоляции внутри изолирующего сосуда.

Контакты вакуумного клапана доступны в различных конфигурациях, включая плоские, спиральные и продольные конфигурации контактов магнитного поля.

Плоская пластинчатая контактная структура буквально означает, что контактная часть состоит из плоской пластины, но когда контакт представляет собой простую плоскую пластину, возникают проблемы, такие как накопление тепла из-за искрения.

Для решения этих различных проблем были разработаны контактные структуры, такие как спиральные контакты и вертикальные магнитно-полевые контактные структуры.

Спиральная контактная структура представляет собой контактную структуру, которая подавляет генерацию локализованного тепла из-за искрения с помощью специальной спиральной структуры.

Продольная структура контакта магнитного поля прикладывает параллельное магнитное поле к дуге с помощью катушки, сконфигурированной на задней стороне контакта.

Структура вакуумных клапанов развивалась за счет разработки контактных материалов с превосходными характеристиками отключения и выдерживаемым напряжением, разработки контактных структур, исследований явлений пробоя диэлектрика, наблюдения за поведением дуги, технологии анализа электромагнитного поля, технологии производственного процесса и других новых технологий. Размер и производительность вакуумных клапанов были сокращены примерно на 6% по объему за последние 40 лет.

Глобальный рынок вакуумных клапанов

Глобальный спрос на вакуумные клапаны обусловлен быстрым расширением рынка ИТ, инвестициями в модернизацию других промышленных предприятий и растущим спросом на различные продукты. Ожидается, что мировой рынок вакуумных клапанов будет расти быстрыми темпами в ближайшие годы, и прогнозы указывают на увеличение на 500 миллионов долларов в период с 2020 по 2024 год.