Wiedza – Zawory próżniowe

I. Wprowadzenie zaworu
Zawór podciśnieniowy jest elementem układu podciśnieniowego służącym do zmiany kierunku przepływu powietrza, regulacji wielkości przepływu gazu, odcięcia lub podłączenia rurociągu w układzie podciśnieniowym.Części zamykające zaworu próżniowego są uszczelnione uszczelką gumową lub metalową.

II.Typowe zastosowania zaworów próżniowych.
Zawory próżniowe
Stosowany w urządzeniach z systemem wysokiej lub bardzo wysokiej próżni, gdy próżnia musi być utrzymywana w zamkniętym systemie obsługi próżni.Zawory próżniowe służą do kontrolowania przepływu powietrza do komory próżniowej, izolowania, odpowietrzania, zapewniania redukcji ciśnienia lub kontrolowania przewodzenia.Zasuwy, zawory Inline i zawory kątowe to najpopularniejsze typy zaworów próżniowych stosowanych w zastosowaniach wymagających wysokiej lub bardzo wysokiej próżni.Dodatkowe typy zaworów obejmują zawory motylkowe, zawory przelewowe, zawory kulowe, zawory wahadłowe, zawory wykonane w całości z metalu, zawory próżniowe, aluminiowe zawory kątowe, zawory próżniowe pokryte teflonem i zawory przelotowe.

Zawory motylkowe
to szybko otwierające się zawory składające się z metalowych tarcz lub łopatek, które obracają się pod kątem prostym do kierunku przepływu w rurociągu, a po obróceniu wokół własnej osi zawór uszczelnia gniazdo w korpusie zaworu.

Zawory przelewowe (zasuwy prostokątne)
Zawory rozdzielające odpowiednie do stosowania pomiędzy komorami próżniowymi z zablokowanym obciążeniem a komorami przesyłowymi oraz pomiędzy komorami transferowymi a komorami technologicznymi w sprzęcie do produkcji półprzewodników.

Podciśnieniowe zawory kulowe
to zawory o ćwierćobrotowym przepływie prostym z okrągłym zespołem zamykającym z dopasowanymi okrągłymi gniazdami zapewniającymi równomierne naprężenie uszczelniające.

Zawory wahadłowe
to duży zawór dławiący umieszczony pomiędzy procesową komorą próżniową a wlotem pompy turbomolekularnej.Te próżniowe zawory wahadłowe są zwykle projektowane jako zawory zasuwowe lub wahadłowe do zastosowań obejmujących przemysłowe systemy produkcyjne OLED, FPD i PV.

Zawory całkowicie metalowe
Zaprojektowane do stosowania w środowiskach o bardzo wysokiej próżni, gdzie wysokie temperatury nie pozwalają na użycie elastomerów i kriogenicznych metali uszczelniających.Całkowicie metalowe zawory nadające się do pieczenia zapewniają niezawodne uszczelnienie w wysokich temperaturach od ciśnienia atmosferycznego do poniżej 10-11 mbar.

Zawory próżniowe
Działają niezawodnie w systemach produkcji półprzewodników oraz w zastosowaniach, w których występują zanieczyszczenia chemiczne i cząstki stałe.Można je stosować w warunkach próżni szorstkiej, wysokiej próżni lub bardzo wysokiej próżni.

Zawory kątowe aluminiowe
Wlot i wylot tych zaworów są względem siebie ustawione pod kątem prostym.Te zawory kątowe są wykonane z aluminium A6061-T6 i są stosowane w produkcji półprzewodników i oprzyrządowania, w badaniach i rozwoju oraz w przemysłowych systemach próżniowych do zastosowań z próżnią od trudnych do wysokich.

Zawór próżniowy pokryty teflonem to w pełni zaprojektowane urządzenie próżniowe ze stali nierdzewnej z trwałą i wysoce odporną na chemikalia powłoką.

III.Charakterystyka zaworów próżniowych.
Ciśnienie jest niższe od atmosferycznego, a spadek ciśnienia na klapce zaworu nie może przekroczyć 1 kg siły/cm.Temperatura pracy medium zależy od procesu zastosowanego urządzenia.Temperatura na ogół nie przekracza zakresu -70 ~ 150°C.Najbardziej podstawowym wymaganiem stawianym takim zaworom jest zapewnienie wysokiego stopnia szczelności połączenia oraz gęstości konstrukcji i materiału uszczelki.

Według średniego ciśnienia zawory próżniowe można podzielić na cztery grupy.
1) Zawory niskiej próżni: średnie ciśnienie p=760~1 mmHg.
2）Zawory średniej próżni: p=1×10-3 mmHg.
3) Zawory wysokiej próżni: p=1×10-4 ~1×10-7 mmHg.
4）Zawór ultrawysokiej próżni: p≤1×10-8 mmHg.

Jako zawór o obiegu zamkniętym o średnicy przelotowej mniejszej niż 250 mm, powszechnie stosowanym trzpieniem jest zawór odcinający z mieszkiem próżniowym i ruchem liniowym.Zasuwy są jednak bardziej ograniczone, ale dotyczy to głównie dużych średnic.Dostępne są również kuliste zawory grzybkowe (zawory kulowe), zawory nurnikowe i przepustnice.Nie promowano zaworów grzybkowych do zaworów podciśnieniowych, ponieważ wymagają smarowania olejem, co umożliwia przedostawanie się oparów oleju do układu podciśnieniowego, co jest niedozwolone.Zawory podciśnieniowe mogą być sterowane ręcznie i zdalnie w terenie, a także elektrycznie, elektromagnetycznie (zawory elektromagnetyczne), pneumatycznie i hydraulicznie.