O形圈是高真空系统中的关键组件。它们是圆形截面的弹性材料密封件,通常安装在特定的阀座中,在使用过程中被压缩,以形成密封。
O形圈的工作原理
O形圈(也称为OR)是一种常见的垫圈形式,适用于静态和动态条件。对于需要在压力下密封的应用,如果O形圈选择得当,且阀座的尺寸和构造合适,它能够有效地隔离两个环境,承受数百巴的压差。
O形圈的工作原理基于接触面相对较小的特点。由于其圆形截面,即使在适度的预紧力下,接触压力也会很高。只要施加在O形圈上的流体压力低于接触压力,就不会发生泄漏。
高真空应用的特别之处
不过,在高真空技术中,两个环境之间的最大压差通常限制在1巴。这意味着O形圈与待密封表面之间并不需要很高的接触压力。在这种情况下,电导率变得更加重要。电导率是指管道支持气流的效率,长而窄的管道电导率低于短的。
因此,O形圈与凹槽表面的接触面积需要尽可能大,这样反而可能降低接触压力,但这在高真空应用中并不重要。总结来说,高压应用与真空技术中的O形圈存在以下根本差异:
接触方式:在高压应用中,O形圈仅在两点接触表面,凹槽需要足够宽以容纳垫圈的压缩。而在真空应用中,O形圈与三个凹槽壁和另一组件的表面接触,保证尽可能低的电导率。
材料硬度:真空应用中的O形圈材料通常较软,以确保更大的接触面积,从而降低电导率。此外,材料的选择往往基于热相容性,而非化学相容性,因为真空室可能会被加热。
释气值:真空系统中使用的O形圈材料必须具有非常低的释气值,以免增加系统的气体负荷。
表面光洁度:真空应用中,阀座的表面光洁度需要精确,以避免增加电导率,从而影响系统的最小压力值。
使用建议
如果真空室中的O形圈损坏,不要直接用同直径的组件替换。可能无法达到所需的性能。
如果O形圈所在的凹槽或法兰受损,即使是微小划痕,也需要修复。小的气体泄漏可能会显著降低系统的最低压力。
使用少量高真空润滑脂润滑O形圈可以帮助密封微通道,改善真空度,但要注意选择专用的高真空润滑脂,确保其蒸气压非常低!