几款真空阀简介及运用

几款真空阀简介及运用

电磁真空带充气阀是安装在机械式真空泵上的专用阀门。阀门与泵接在同一电源上，泵的开启与停止直接控制了阀的开启与关闭。当泵停止工作或电源突然中断时，阀能自动将真空系统封闭，并将大气通过泵的进气口充入泵腔，避免泵油返流污染真空系统。

适用的工作介质为空气及非腐蚀性气体。

常闭型气动高真空挡板阀是通过电磁转向阀依靠压缩空气作为阀板启闭动力，在失去电源或压缩空气时，通径DN80以下的阀门将依靠弹簧力自动关闭阀门，DN100以上的阀门通过电磁阀组利用单向阀迅速关闭气缸原有的气源压力达到自动关闭阀门。从而达到真空系统中迅速切断气流之功能。GDQ-J型为角通型式，GDQ-S型为带预抽口的三通型式。

超高真空插板阀是通过手柄以螺杆传动推动钢球架运动，撑开阀板关闭，又靠弹簧力收拢阀板，打开后再退出的真空阀门。阀门适用于超高真空系统中接通或截止气流之用。 高真空系统中接通或截止气流之用。 适用的工作介质为洁净的空气和非腐蚀性气体。

低真空电磁压差充气阀是安装在机械真空泵进气口上一种新型真空阀。其工作原理是机械泵的电源和电磁阀线圈的电源接在同一电路上，当机械真空泵因工作需要突然停电、停止运转时，该阀利用大气压力使阀芯自动关闭，截止和真空系统相连的通道，同时向泵内放大气，防止机械泵油返回真空系统，起到了保护真空系统作用，有利于机械泵再启动。适用的工作介质为空气及非腐蚀性气体。

电磁高真空充气阀是以电磁力为动力，当接通电源时，阀门被关闭，使真空系统与大气隔离；切断电源时，阀门处于开启状态，随之大气由外界引入真空系统。GQC-4A型电磁高真空充气阀具有通电开启和通电关闭两种功能，阀内带有空气过滤器，可用作向真空系统充气。

阀门适用的介质为空气及非腐蚀性气体。

电磁高真空挡板阀是靠电磁力和弹簧复位力，用以打开或关闭的阀门，适用于真空系统中用以打开或隔断气流之用。当阀关闭时，允许阀板密封面上侧承受大气压，下侧为真空，在此状态下接通电器控制盒电源后，阀板能正常开启。

适用的工作介质为空气、非腐蚀性及不含颗粒灰尘的气体。

电磁高真空挡板阀连接在高低真空管路上，用来接通或切断真空系统的气流。GDC-Q5型、GDC-5型真空阀适用的工作介质为洁净的空气和非腐蚀性气体。

电动高真空蝶阀采用回转型电动、电子调节式阀门驱动装置，可以通过外接电源的切换(用手动转位开关或电脑控制)或外部输入信号，来实现阀门开、关或中间位置的控制，从而达到接通或切断真空管路中气流的目的。阀门的阀板采用夹紧结构，把阀板的密封圈夹紧，除了能用在真空状态下，也能在低压状态下使用。 适用的工作介质为空气和非腐蚀性气体。电动高真空蝶阀采用回转型电动、电子调节式阀门驱动装置，可以通过外接电源的切换(用手动转位开关或电脑控制)或外部输入信号，来实现阀门开、关或中间位置的控制，从而达到接通或切断真空管路中气流的目的。 适用的工作介质为空气和非腐蚀性气体。

电、气动高真空挡板阀(又称角阀)采用波纹管密封,以电信号作为阀门开关信号，依靠压缩空气作为阀板启闭动力，在失去电源或压缩空气时，阀门将依靠弹簧自动关闭阀门，作为高真空管路中的启闭机构，本阀具有工作平稳、密封可靠、寿命长等一系列优点，是真空设备的自动化首选阀门之一。电磁真空压差式充气阀，是安装在机械真空泵上的专用阀门。安装于机械真空泵的进气口，并于泵同步开启和关闭。当泵停止工作或电源突然中断时，阀门能依靠大气与真空的压差力使阀板自动关闭，将真空系统封闭，保持其真空度，并将大气通过阀的节流孔充入泵腔内，从而避免泵油逆流污染真空系统。

适用的工作介质为空气及非腐蚀性气体。

GYC-JQ系列高真空电磁压差式充气阀，是安装在机械真空泵上的专用阀门。安装于机械真空泵的进气口，并与泵同步开启和关闭。当泵停止工作或电源突然中断时，阀门能依靠大气与真空的压差力使阀板自动关闭，将真空系统封闭，保持其真空度，并将大气通过阀的节流孔充入泵腔内，从而避免泵油逆流污染真空系统。

用的工作介质为空气及非腐蚀性气体。

1、要对各类真空阀门的一般结构原理了解清楚。

2、对于同一种真空阀门要通过结构、性能、参数、适用范围、漏气速率、密封件材料，使用方法等综合因素比较后选择其阀门型号。

3、真空阀门的驱动方式有手动、电动、气动三种。采用那种驱动方式的阀门要从真空系统的需要去考虑。

4、在真空室上安装放气阀门，要根据真空室内气体量的多少，需要开启真空室大门的时间长短，选择放气阀门的型号。

5、真空阀门可以单独使用，配置在真空室与真空泵之间或真空室上。是一般的真空系统所必须的元件。但大多数真空阀门是用在真空抽气机组上。

6、超高真空阀门常用在超高真空系统上。

7、电磁真空阀的型式和基本参数我国已有行业标准。

8、真空隔膜阀，由于结构简单、体积小、重量轻、密封性能良好、适用于前级和预抽管道及温度为-25℃～80℃的非腐蚀气体。

9、玻璃真空活塞，(又称考克)多用于真空测量的校准系统和玻璃真空系统。

众所周知,任何一种真空设备包括极高真空设备,都存在着气体通过器壁、微孔从高压力区向低压力区渗透即漏气的现象,绝对不漏的真空设备是不存在的。所谓的“漏”,必须和设备的最大允许漏量相联系。只要将漏气控制在设备允许的范围内,则认为是合理的、经济的。不同的真空设备对漏气量的要求是不同的,因此最大允许漏量也不一样。漏率和升压率是用于检测真空设备密封性的两个重要参数。漏率是在规定条件下处于高压力(或高浓度)下的气体在单位时间内通过漏孔流向低压力端(或低浓度端) 的气体量,分为动态漏率和静态漏率。升压率是通过被抽容器与真空泵隔离后测定随时间的增加而升高的压力值来确定的,是

一个静态的概念。

升压率除了气体通过焊缝、密封件、材料本体向设备内部渗透的漏率外,还包括设备内部各器件本身的吸附气体的解吸和其它物质(如油、脂) 的蒸汽压。因此两个概念是不同的,漏率包含于升压率,其值只是升压率的一部分。实际测量过程中,往往用升压率来检测,并把升压率与被测容积相乘作为漏率。

在一定范围这种转化是允许的、可行的,但超过适用范围,会发生数值严重背离的现象,即升压率达到指标,但转化后的漏率却大得不可思议。

下面以我公司高真空气动挡板阀为例,通过计算结果来说明漏率和升压率的差异,指出主要影响因素,并推而广之。

1、阀门参数

表1 给出了GDQ-J 系列阀门各参数的统计结果。为便于观察各参数的变化趋势,同时给出了变化趋势图(见图1) 。从曲线可看出,阀门密封圈总长和焊缝总长的增幅远小于阀门内表面积和容积的增长。

表1 阀门参数表

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图1 阀门参数变化曲线

2、漏率计算

本文论及的漏率主要包括大气通过密封圈和焊缝向真空侧的漏气量,没有把气体通过

阀体材料渗入阀体内部的气体计算在内。

2.1、密封圈的漏率计算

漏率计算以Roth 关于单橡胶密封圈的密封过程基本方程为准。

式中 C ———气体从环形密封界面流过的总流导

F ———密封过程橡胶圈所受到的压紧力

q ———漏率

T ———以绝对温标表示的气体温度

M ———气体分子的分子量

R0 ———环形密封界面的外径

R1 ———环形密封界面的内径

A ———密封表面等边角锥的峰谷高度值

L ———环形界面的总长度

w ———橡胶圈表面接触宽度

R ———密封系数,与密封材料有关的常数

Cr ———橡胶圈的压缩比

E ———橡胶材料的杨氏模量

ΔP ———密封界面两侧的压力差

不失一般性,计算结果满足下列前提:大气为标态环境(压力1. 013 ×105 Pa 、温度293 K、相对湿度65 %) ;密封材料为丁腈的“O”形圈;密封圈内径在10～300 mm , 压缩比取0. 25 , 内径在300 ～1200 mm ,压缩比取0. 3 ;密封面粗糙度为Ra1. 6 ;计算值为密封圈对空气的漏率。

A.真空阀门型号组成

正确选择阀门的型号和规格就要了解真空阀门的型号的编制方法;本公司真空阀门的型号编制方法与ZBJ78016-《真空阀门型号、编制方法》基本相似。产品型号由基本型号和辅助型号两部分组成，中间用短横线隔开，型号构成如下图所示：

基本型号 辅助型号

代表产品使用真空度范围，以其关键字汉语拼音第一个字母(印刷体大写)表示，按表(1)

代号 意义

D 真空度范围为低真空105~10-1Pa (760~10托) G 真空度范围为高真空105~10-4Pa (760~10-6托) C 真空度范围为超高真空10~ 10-7Pa (760 ~10-9托) 代表阀板结构形式或产品职能类别，以其关键字汉语拼音第一(或第二)个字母(印刷体大写)表示，按表(2)

代号

意义 代号 意义 C 插板阀 Q 充气阀 D 挡板阀 U 球阀 F 翻板阀 W 微调阀 I 蝶阀 Y 压差阀 M 隔膜阀 代表产品驱动方式，以其关键字汉语拼音第一个字母(印刷体大写)表示，按表(3)

代号

意义 省略 手动 D 电动 Q 气动 C 磁动 Y 液动 代表阀门通道形式，以其关键字汉

语拼音第一个字母(印刷体大写)表示，按表(4)

特例: 只有带充气的阀门用汉语拼音大写字母Q作代号，其它种类阀门均不用符号作代号。

代号

意义 省略 直通阀 J 角通阀 S 三通阀 代表产品规格参数-公称通径，以阿拉伯数字表示，单位为mm。

如DN16mm，100mm，500mm等用16，100，500等表示。

特例：极个别产品用阿拉伯数字表示其性能参数，如GW-30-T型高真空微调阀的型号中\"30\"表示高真空微调阀的最大可调量为30 Torr.L / S 。

角注代表轴封密封结构，目前只有不锈钢波纹管作轴封时用汉语拼音小写字母b作代号，其它密封结构(如橡胶密封、聚四氟乙烯等)均不用字母表示。

只有个别产品(如真空(压力)球阀)用带括弧的大写英文字母表示连接方式或阀门主密封副材料的代号。按表(5)

代号

意义 ( KF ) 表示采用GB4982《夹紧型真空快卸法兰》标准 ( G ) 表示采用GB7306《圆柱管螺纹》标准 ( F ) 表示采用GB6070《活套真空法兰》标准 ( JB ) 表示采用JB919-75《真空法兰》标准 H 或H(Ⅰ) 表示阀门两端接口采用焊接结构形式 H(Ⅱ) 表示阀门一端连接口采用焊接结构形式，另一端采用插橡胶管的插嘴结构形式 设计序号的代号用大写英文字母表示：按表(6)

代号

意义 省略 第一次设计的产品 A 第二次设计的产品 B 第三次设计的产品 ... ...

以次类推第几次设计的产品 下面举几个例子： 1、GM-25H(Ⅰ)

高真空隔膜阀，公称通径25mm，两端焊接结构形式。 2、CCQ-150

气动超高真空插板阀，公称通径150mm。 3、GID-250

电动高真空蝶阀，公称通径250mm。 4、GUQ-40(KF)

气动高真空(压力)球阀，公称通径40mm，连接方式为GB4982 《夹紧型真空快卸法兰》 DN40的快卸法兰。 5、GD-J100b

高真空挡板阀，公称通径100mm，通导形式为角式，轴封形式为不锈钢金属波纹管。 6、DYC-JQ50

电磁真空压差阀公称通径50mm，通导形式为角式。(低真空一般只需真空两字即可)。 7、DDC-JQ80

电磁真空带充气阀公称通径80mm，通导形式为角式。(低真空一般只需真空两字即可)。 8、GDC-J25b

电磁高真空挡板阀，公称通径25mm，通导形式为角式。轴封形式为不锈钢金属波纹管。

B 选用真空阀门要考虑的因素(依据)

根据工作压力有低真空阀门、高真空阀门和超高真空阀门。

根据结构特点有挡板阀、插板阀、蝶阀、球阀、隔膜阀、角阀、直通阀、三通阀。

根据传动原理有手动、气动、电动、电磁。一般气动是电磁先导、气缸执行动作的过程，也可用手控制先导阀气缸执行动作的过程。电动为手、电两用，当停电时可用手动进行操作。

根据材料有不锈钢、碳钢、铝合金为主体材料的阀门。

根据动密封的材料也可分金属密封和非金属密封阀门。轴封用O形橡胶圈一般真空动密封的漏率为10-4Pa.L/S，在轴运动过程中真空度不高，可用于要求不高的高真空条件下使用;轴封为金属波纹管密封，其漏率为10-7Pa.L/S,适用于超高真空条件下使用。

通用真空阀门的用途

电磁真空带充气阀与电磁真空压差阀是专门用于防止机械真空泵返油的真空阀，安装于机械真空泵的进气口，并与泵同步开启和关闭。一般不能用到其它地方，也就是说不能用于真空系统中作放气之用。选用电磁真空压差阀的优点是耗电量很小，节省能源;DN≤50的阀体材质为铝合金，重量轻，体积小，阀板关闭速度快。

挡板阀用在真空管道中角通和三通的地方。驱动方式为手、气、电磁、电动由用户决定。其中GDC-J型电磁高真空挡板阀为金属波纹管密封，其应用范围较广,也可当充气阀用;安装位置可任意,可反顶一个大气压,并有反馈信号输出。

插板阀用在真空度要求高或管道尺寸要求高的场合。全通导、阀门漏率为10-7Pa.L/S，双向密封。驱动方式手、气、电动由用户决定。气动和电动均带信号反馈装置。

隔膜阀与球阀为直通式，并能用在正压和真空并存的场合。驱动方式手、气、电动由用户决定。

蝶阀为直通形式，手、气、电三种驱动方式由用户决定。手动蝶阀开启角度任意可调;智能型的气动和电动蝶阀其开启角度也任意可调。 阀门的使用条件

介质为纯净空气或非腐蚀性气体。

介质温度由使用橡胶的极端温度所决定：

一般丁腈橡胶-30～+80℃。

氟橡胶 -25～+150℃。

电磁阀工作环境温度0～+50℃(在不冻结条件下使用)， 相对湿度不大于80%。

除电磁真空带充气阀只能平放或垂直安装之外，其余公称通径在200mm以下的阀门可任意位置安装;大口径阀门由于动力轴关系，其安装应尽量避免悬臂梁的现象，否则将影响阀门的性能及使用寿命。

气动阀门的使用条件：

气动阀门主要是由电磁先导阀的使用条件决定：

电磁先导阀要求:

工作介质必须经过40μm滤芯过滤。

工作压力为0.4~0.6 MPa。0.4 MPa为阀门的设计工作压力。

工作温度0~50℃ (在不冻结条件下使用)。

电源电压为交流220V±10%(50Hz)。(也可提供其它如DC24V，AC110V，但需特别注明)

防护等级为IP65(也可特别注明另外订购防暴型ExmⅡT4)

本公司生产的电动阀门有两种电动头,两种电动头都属非防爆产品。

一种是旋转90度的电动头，另一种是多旋转直线型电动头。两种电动头的接线图供大家参考

真空阀门的存放和安装注意事项

阀门应保持清洁并存放在干燥室内。

长期存放的阀门应定期检查，防止受潮，生锈和橡胶件老化。

安装前应将阀门与真空接触的各表面按真空卫生要求进行清洁处理。

与该阀联接的用户方的法兰，其联接孔内不能有凸出的焊疤，孔口必需倒角。

阀门安装时必需与两侧法兰保持同心。

阀门长期不用而存放时，阀门应处于微启状态。

阀门如经检修重新装配后，必须进行真空性能试验。

正确掌握真空阀门的使用和维护

连接法兰要一致，这点很重要。好多问题出自于此。

阀门至用户手上最好先检查阀门是否完好无损。动作是否正常。附件是否齐全。

气动阀门的气源压力要求0.4～0.6MPa。

电磁先导阀的电源电压为AC 220±10%(50Hz)。

气动阀门的信号开关不能直接承受AC220V，有电流，应当串联一个比较大的电阻，大于1KΩ即可。若采用直流应注意极性连接正确。

电动阀门的电源电压为AC 220±10%(50Hz)。

插板阀关闭后，当阀板一侧为真空，另一侧为大气的情况下,不允许开启阀门，否则会损坏插板门的零件或影响其密封性能。只有当阀板两侧的压力基本平衡(压差小于2700Pa)时才允许开启阀门。

阀体允许烘烤温度小于或等于150℃。

新使用的气动阀门可能遇到关闭所需的气源压力较高，这是正常现象，待动作次数多后关闭所需的气源压力会下降。

电磁真空带充气阀允许横放或竖直工作，但不宜倒装。

焊接式隔膜阀，用户在焊接时必需拆下阀体，防止高温损坏膜片。同时应注意不能有焊屑落入阀体腔内，影响密封性能。

真空阀门要轻拿轻放，防止强烈振动，并保持清洁和干燥。

气动挡板阀公称通径160mm以下可任意方向安装。阀板下面真空，阀板上面是大气也能保持良好的真空密封。

这类阀门的冷工作压力应该为600 psi，两件式铸青铜阀体，聚四氟乙烯阀座，标准流道，分离式包装螺母，配置可调节阀杆填料，防吹出阀杆和镀铬黄铜/青铜球体。在需要关注压降的地方，需要采用不缩径全流道球阀或类似结构的阀门。阀门连接端口应该具有足够深度的美国国家标准协会ANSI螺纹，或加长焊接端口，并按照美国阀门和管件制造商标准化协会MSS-SP110标准制造。

可采用的标准流道阀门：美国尼伯科T-580-70球阀（螺纹）;S-580-70球阀（焊接）

可采用的不缩径全流道阀门：美国尼伯科T-585-70球阀（螺纹）;S-585-70球阀（焊接）

止回阀

通径DN65以下的止回阀应该采用Y形旋启式结构，并按照美国阀门和管件制造商标准化协会MSS-SP80标准制造，工作压力125磅级，符合美国材料试验协会ASTM B 62标准的青铜阀体，配置聚四氟乙烯阀座阀瓣，或配置弹性阀座的弹簧驱动升降式止回阀。阀门连接方式应该是螺纹或焊接。

可采用的阀门：

125磅级美国尼伯科T-413-Y止回阀（螺纹）;S-413-Y（焊接）

美国尼伯科T-480-Y弹簧驱动升降式止回阀（螺纹）;S-480-Y（焊接）

通径DN65以上的管线控制阀

蝶阀

这类阀门应该是凸耳或国际管道标准I.P.S.管状连接端口阀体，并按照美国阀门和管件制造商标准化协会MSS-SP67标准制造;通径DN50～DN300额定工作压力是200 psi非冲击冷水，DN350以上是150 psi。用于保温隔热绝缘的阀体具有2英寸的加长管径，材质是铸铁或球墨铸铁。蝶板材质是电镀球墨铸铁或铝青铜合金，配置丁纳橡胶-N阀座和密封;或丁纳橡胶-N涂层蝶板，配置聚合物涂层阀体。阀杆应该是400系列不锈钢，不能将阀杆暴露在蝶板紧固件上。通径DN65至DN150应该配置具有10个位置节流板的操作手柄;通径DN200以上的蝶阀应该配置齿轮操作机构。凸耳结构和管状结构蝶阀应该能够用作隔断阀，而且不需要下游法兰也可以在全压力下用在管道终端。手柄操作阀门应该适

用于锁定在开启或关闭位置。 可采用的阀门：

凸耳阀体，电镀球墨铸铁蝶板的美国尼伯科LD3110-3蝶阀（手柄操作机构）;LD3110-5蝶阀（齿轮操作机构）

凸耳阀体，铝青铜蝶板的美国尼伯科LD2100-3蝶阀（手柄操作机构）;LD2100-5蝶阀（齿轮操作机构）

管状阀体，橡胶涂层蝶板的美国尼伯科GD4775-3蝶阀（手柄操作机构）;GD4775-5蝶阀（齿轮操作机构）

止回阀

通径DN65以上的止回阀应该采用平板式（对夹式）结构，并配置不锈钢弹簧，青铜阀瓣板，橡胶阀座，符合美国材料试验协会ASTM A 126级别B标准或A 48标准的铸铁阀体，配置125磅级或150磅级法兰。

（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）