Навигация:

  1. Где используются вакуумные фланцы
  2. Основные виды фланцев
  3. Вакуумные фланцы типа KF
  4. Виды KF фланцев
  5. Вакуумные уплотнения для фланцев
  6. Способы сборки фланцев

Вакуумные фланцы – это плоские детали из металла, использующиеся для герметичного соединения труб разного диаметра, а также для присоединения к любым машинам и агрегатам. Для крепления валов и вращающихся деталей тоже иногда используют фланцы. В основном применяются попарно, в комплекте с уплотнителями. Наиболее распространенные модели фланцев:

•    стальные;

•    кованые;

•    фланцы-заглушки;

•    воротниковые.

вакуумные фланцы

Где используются вакуумные фланцы

Область применения данного типа соединительного элемента довольно широкая. Применяются в трубопроводах, по которым перемещаются газ, вода, нефть, масло, бензин и другие жидкости, включая и химически агрессивные. Фланец — деталь, которая находит применение в вакуумных установках довольно сложной, но эффективной конструкции. Подобная установка является однородной системой, создающей и поддерживающей необходимый уровень вакуума. В производстве некоторых отраслей эти конструкции являются незаменимыми.

Основные сферы производства, где используются вакуумные установки:

•    Металлургия

•    Химическая

•    Текстильная

•    Пищевая

•    Автомобильная

•    Фармацевтическая.

Значительная популярность вакуумной техники обусловлена тем, что при использовании высоких показателей вакуума увеличивается скорость и мощность аппарата производства. Поддержание условий герметичности создается с помощью отдельных элементов, взаимодействующих друг с другом. Важные элементы для обеспечения устройства вакуумом (фланцы, арматура, датчики) выполняют функции направления, баланса и индикатора рабочих процессов в установке.

Основные виды фланцев

Для изготовления фланцев используются различные материалы. Самые распространенные модели сделаны из углеродистой стали. По специфике использования в установках разных размеров и особенностей в предназначении фланцы различаются:

•    резьбовые;

•    вращающиеся;

•    расширенные;

•    переходные;

•    приварные;

•    кольца;

•    дисковые заглушки;

•    с буртиком.

Вакуумные фланцы существуют трех основных видов, соответственно имеющих три стандарта соединения:

•    Малый фланец (KF)

•    Klamp-фланец (ISO)

•    ConFlat-фланец (CF).

Фланцы CF-100 имеют вакуумное окно из кварца, обеспечивающее наблюдение и диагносту работы герметической системы. Материал – нержавеющая сталь. Сборка фланца – сварка+спай. Диаметр условного прохода – 16, 40, 63 и 100 мм.

основные виды фланцев

Вакуумные фланцы типа KF

Этот тип фланцев используется для быстрого и неоднократного соединения деталей в вакуумных системах с диаметром условного прохода 10-50 мм. Соединительный элемент с фланцами KF является лучшим вариантом для вакуумных систем, требующих частой сборки и разборки. Вот несколько самых распространенных вариантов применения данного типа:

•    Форвакуумная откачка в больших вакуумных системах.

•    Вакуумные системы небольших размеров.

•    Установки с меняющейся конфигурацией.

•    Экспериментальные системы.

•    Учебные аппараты.

• Конструкции, требующие частой очистки.

Преимущества KF фланцев:

•    Использование в установках низкого, среднего и высокого давления.

•    Создание вакуумных систем из стандартных элементов.

•    Сборка без использования специальных инструментов.

•    Быстрая установка и замена.

•    Неконтролируемая ориентация (фланцы располагаются в свободном положении, могут быть развернуты относительно друг друга на произвольный угол).

Фланцы типа KF соединяются с помощью хомутов или когтевых зажимов. В комплект соединения входит кольцо с уплотнением. Вакуумное закрепление деталей происходит за счет сжатия уплотнительного кольца. При давлении выше атмосферного применяется дополнительное внешнее кольцо, которое сохраняет герметичность.

Чтобы не ошибиться с выбором фланца, необходимо правильно выбрать деталь в соответствии с диаметром условного прохода. Данная величина имеет стандартные показатели: 10, 16, 25, 50, 63, 80, 100, 160 мм.

вакуумные фланцы типа KF

Виды KF фланцев

•    Глухие (заглушки);

•    под сварку;

•    воротниковые под сварку.

Основополагающим элементом для выбора подходящего фланца является диаметр трубопровода или другой детали, которую следует точно измерить.

Размеры фланцев KF под сварку варьируются в зависимости от выбранной модели:

•    KF-10 – 30×5 мм, внутренний диаметр – 12,2 мм

•    KF-16 – 30×5 мм, 17,2 мм.

•    KF- 25 – 40×5 мм, 26,2 мм

•    KF-40 – 55×5 мм, 41,2 мм

•    KF-50 – 75×5 мм, 52,5 мм

•    KF-63 – 87×5 мм, 70 мм

•    KF – 80 – 114×12 мм, 83 мм

•    KF-100 – 134×12 мм, 102 мм

•    KF-160 – 190×12 мм, 153 мм.

Фланцы воротниковые имеет большую высоту, равную 12,7 мм. Остальные величины схожи с фланцами под сварку. Отличительной чертой заглушек является отсутствие сквозного отверстия по величине внутреннего диаметра. Размеры фланцев не зависят от материала, из которого они изготовлены. Деталь из нержавеющей стали будет идентична детали из алюминиевого сплава.

Вакуумные уплотнения для фланцев

Герметизация осуществляется за счет уплотнителя, расположенного между фланцами. Это прокладки, которые сжимаются в межфланцевом пространстве. Основные виды прокладок:

•    металлические;

•    резиновые;

•    паронитные;

•    полимерные;

•    картонные;

•    из терморасширенного графита;

•    комбинированные.

Для различных фланцевых соединений используется тот или иной вид уплотнителя. Для соединений с овальным , углубленным плоским сечением применяются прокладки из металлического материала. Также они используются для скрепления при повышенных мерах безопасности и высокой температуре давления.

Резина – эластичный материал, обладает высокими свойствами упругости. Но не применяется при высоких химических воздействиях и температурах. Характеризуется более низкой прочностью по сравнению с другими видами уплотнителей. Поэтому как самостоятельный материал для уплотнения используется редко. Чаще всего применяются наполнители из стекловолокна и асбеста.

Паронит – это разновидность резины с большим содержанием наполнителей. Хорошо выдерживает агрессивную среду, высокую температуру и давление. Уплотнитель из данного материала широко применяется для фланцевых соединений в общепромышленном назначении, ЖКХ, транспортировке нефтепродуктов, в химическом производстве.

вакуумные уплотнения для фланцев

Картонные уплотнители изготовлены из целлюлозы и асбеста. Это экономичный вариант, используется для соединений, стойких к нефтепродуктам, и возгоранию. Хорошо переносят работы в водной и воздушной среде.

Полимерные прокладки созданы из искусственных соединений, характеризуются высокой степенью упругости. Существуют нескольких видов:

•    фторопластовые;

•    полиэтиленовые;

•    полиуретановые.

Данные типы уплотнителей обладают хорошими уплотнительными, термостойкими и химстойкими свойствами.

Материалы на основе терморасширенного графита используются при высоких нагрузках и большим температурным диапазоном. Обладают высокой степенью пластичности, износостойкости. Применяются чаще всего в тепловой и ядерной энергетике, нефтеперерабатывающей промышленности. Комбинированные уплотнения – сложные по своему химическому составу, практически универсальны. Применяются в разных сферах производства, так как не реагируют на химическое воздействие и обладают высокими показателями уплотнительной способности.

вакуумные уплотнения для фланцев

Способы сборки фланцев

Процесс сборки фланцевых соединений состоит из установки фланцев, сверки и крепления их на концах труб, установки прокладки, закрепления фланцев.

Фланцы устанавливаются так, чтобы отверстия для креплений болтами и гайками располагались строго симметрично по отношению к главным осям. Затем вставляется прокладка, которая не должна иметь никаких смещений. Далее фланцы перетягиваются болтами и гайками (обычно идут в комплекте вместе с фланцами). Гайки затягиваются крестообразным способом, то есть сначала завинчиваются горизонтальные отверстия, а затем вертикальные.

При последующем монтаже фланцевых соединений всегда меняется прокладка, даже если еще не пришедшая в негодность. При сборке нельзя оставлять болты незатянутыми, фланцы должны соединяться только при помощи уплотнителя. Качественное соединение осуществляется с использованием специальных инструментов: приспособления с клином, рукоятки, установочные каретки, двухзаходные винты, направляющие ролики, оправки.