ConFlat - герметичные фланцевые соединения с острыми (ножевыми) кромками

В начале 1960-х гг. компания Varian Associates разработала серию металлических герметичных фланцев ConFlatv® для сверхвысокого вакуума. Взаимозаменяемые фланцы, часто называемые фланцами CF, предлагаются многими производителями.

Соединение с использованием этих фланцев показано на рис. 5. Механизм герметизации фланца CF описывается и обсуждается в подразделе 4.6.3.4. Если говорить кратко, то уплотнение формируется посредством острых кромок в каждом фланце, которые проникают в мягкую металлическую прокладку между ними. Острые кромки несколько утоплены под поверхностью фланца для защиты. Болты крепят фланцевую пару в единое целое и обеспечивают уплотнительное усилие. Элементы фланцевой пары не отличаются друг от друга, но из-за крепления болтами не являются поворотными. Для обеспечения вращения используется поворотный вариант из двух элементов (рис. 5). Фланец включает вставку с острой кромкой и концентричное кольцо. Вставка приварена к трубе или элементу, а кольцо вращается до получения необходимой центровки. Для использования имеются фланцы с резьбовыми отверстиями, где гайки были бы неудобными. Резьба во фланцах с нарезанной резьбой может быть либо метрической, либо по системе США в зависимости от их происхождения.

Фланцы имеются в продаже в виде различных сплавов нержавеющей стали и алюминия. Алюминиевые фланцы имеют твердое покрытие на поверхности фланца и острую кромку, которая является достаточно твердой для проникновения в прокладку, не принося ей повреждения. Болты в стыке CF должны быть выполнены из того же самого сплава, что и фланцы для обеспечения равномерного расширения во время термической обработки. Это способствует предотвращению течей. Прочность на растяжение болтов должна быть соответствующей для того, чтобы выдерживать необходимые уплотнительные усилия. Медь - это наиболее распространенный материал прокладки, обеспечивающий наиболее надежную герметизацию, но также используются алюминиевые и никелевые сплавы. Никелевые прокладки требуют более высоких усилий уплотнения, поэтому должны использоваться болты с высокой прочностью на растяжение. Никель или другие твердые материалы могут повредить острую кромку, ограничивая число уплотнений, которое может быть выполнено с помощью фланца.

соединение с острыми кромками

Рис. 5. Герметичное фланцевое соединение с острыми кромками поворотного и опорного фланцев.
Болтовые отверстия центрируются путем вращения кольца поворотного фланца

 

Фланцы CF предлагаются для использования с трубами наружного диаметра от 1/4 до 16 дюймов. Размеры фланцев CF для трубы диаметром до 8 дюймов приведены в табл. 5. Подбор фланца CF для трубы диаметром больше 10 дюймов представляет проблему. Например, труба диаметром 10 дюймов — это максимальный размер как для фланцев с наружным диаметром 12 дюймов, так и для 13,25 дюймов. Аналогичным образом фланцы с наружным диаметром 14,0 и 14,5 дюйма изготовляются для трубы диаметра 12 дюймов. При задании в спецификации большого фланца CF необходимо указывать важные размеры и число отверстий под болты. Большинство интерфейсных размеров на более крупных фланцах выполняется по традиционным стандартам вакуумной техники, так что фланцы, получаемые у различных производителей, являются взаимозаменяемыми.

Таблица 5. Размеры фланцев с острой кромкой, производимые в США

фланцы с острой кроймкой

 

 

Размер фланца (дюймы)

А

Номинальный диаметр тру­бы, дюймы (мм)

D

Наружный диаметр фланца, дюймы (мм)

В

Диаметр окружности болта, дюй­ мы (мм)

T

Толщина, дюймы (мм)

N

Число отвер­ стий

F

G

Поверхность к зенковке

Резьба отверстий с нарезан­ ной резь­ бой

Диаметр сквозных отверстий, дюймы (мм)

1 1/3

0,75

1.33

1.06

.30

6

8-32

.172

.18

(19.0)

(33.8)

(26.9)

(7.6)

(4.3)

(4.6)

2 1/8

1.00

2.12

1.62

.50

4

1/4-28

.265

.17

(25.4)

(53.8)

(41.1)

(12.7)

(6.7)

(4.3)

2 3/4

1.50

2.75

2.31

.50

6

5/16-28

.265

.21

(38.1)

(69.8)

(58.7)

(12.7)

(6.7)

(5.3)

3 3/8

2.00

3.38

2.85

.69

8

5/16-24

.332

.22

(50.8)

(85.8)

(72.4)

(17.5)

(8.4)

(5.6)

4 1/2

2.50

4.50

3.63

.69

8

5/16-24

.332

.38

(63.5)

(114.3)

(92.2)

(17.5)

(8.4)

(9.6)

4 5/8

3.01

4.61

4.03

.81

10

5/16-24

.332

.28

(76.2)

(117.6)

(102.4)

(20.6)

(8.4)

(7.1)

6

4.00

6.00

5.13

.78

16

5/16-24

.332

.43

(101.6)

(152.4)

(130.3)

(19.8)

(8.4)

(Ю.9)

8

6.00

8.00

7.13

.88

20

5/16-24

.332

.50

(152.4)

(203.2)

(181.1)

(22.4)

(8.4)

(12.7)

10

8.00

10.00

9.13

.97

24

5/16-24

.332

.50

(203.2)

(254.0)

(231.9)

(24.6)

(8.4)

(12.7)

Примечание: фланцы, изготавливаемые за пределами США, могут иметь несколько иные размеры и метрическую резьбу. Поворотные кольца для фланцев с наружным диаметром более 3,375 дюйма могут быть толще указанных значений (источник: HPS Division of MKS Instruments, Inc.).

Группа РОСВАКУУМ

Адрес: 107023 Россия, г. Москва, Электрозаводская улица, 21

Часы работы офиса: с 9:00 до 18:00 по Москве.

 

Телефон: +7 (495) 664-22-07

E-mail: baza@vacuumpro.ru

 

Чтобы заказать бесплатный подбор оборудования, отправить заявку, запрос или получить консультацию инженеров - свяжитесь с нами по телефону или E-mail.

В базе 310 производителей и поставщиков вакуумного оборудования и техники (РФ, СНГ и зарубежные компании). Цены, наличие на складах и технические характеристики оборудования и техники уточняйте только по электронной почте E-mail.