FESTO电磁阀真空性能分析

　　FESTO电磁阀真空性能分析

　　介绍了FESTO电磁阀在低温环境下真空度的性能，对低温真空度和传热进行了分析探讨，通过实验计算为低温真空阀在生产加工和实际应用中提供了有利的指导和理论依据，对于低温材料选择，结构设计具有一定参考价值。

　　FESTO电磁阀阀主要应用在对低温液体的操作与控制中，由于低温液体的饱和温度极低，因此对低温液体来说，不可避免有热量进入，为了尽量减少热损耗，低温液体的贮存、运输以及流量控制都采用了良的绝热真空结构，就绝热真空结构而言，其关键在于如何长时间有效地保持其阀体夹层的真空度在一个较为的状态下，成为国内外低温真空技术研究的重点和难点。针对真空截止阀在实际生产使用过程中，如何保持较真空度方面做了大量实验和分析研究。

　　1、FESTO电磁阀的真空部分主要由内阀体和外阀体的中间夹层组成，夹层中气体越多，对流传热就越剧烈，为减少对流换热的影响，要对夹层进行抽真空处理，残余气体的传热属于气体的能量迁移，对于真空夹层的气体导热随着夹层压强的不同，气体的导热机理不相同。真空夹层的残余气体的传热分三种情况，分别是：低真空、中真空和真空，就真空而言，气体分子的平均自由程大于容器尺寸，分子间相互碰撞的几率很低，分子与界面的碰撞比分子间的相互碰撞频繁得多，气体中各处温度相等，气体分子可以由一个壁面飞向另一个壁面，每个分子在两个壁面之间飞渡传输热量，传热量与单位时间内飞渡的分子数成正比，即气体的导热率与气体的密度成正比，与压强成正比，在真空区实际上不存在对流热交换，真空的气体导热属于自由分子导热，导热率小。对于同轴圆筒夹层气体导热，单位时间内的传热表达式为：

　　2、低温下吸附剂对真空度的影响

　　对于真空多层绝热阀，随着使用时间的延长，夹层内真空度会慢慢降低。夹层的气体并不是一类气体分子，而是多种气体的混合物，夹层气体的主要来源是内、外不锈钢管的放气，缠绕层、内外管支撑及其它固体杂质的放气。金属的放气是夹层气体的主要来源，金属放气主要成分是氢。实验对实际真空阀门残留气体取样分析，夹层中气体组成的含量依次为氢、氮、氧、氩、水蒸气、二氧化碳和氦气，其中，氢的含量，可达到95%。

　　在液氢温度下，除氢和极少量的氦外，氮、氧、氩、水蒸气、二氧化碳等其它所有气体均被冷凝成固体，同时由于吸附剂的作用，夹层中只有少量氢存在。在液氧温度下，分子筛对氢的吸附能力很差，其它所有的杂质气体均被分子筛所吸附或者被凝固。由于氢来源于真空阀封口时残存气体和氦质谱检漏的氦气，氦的含量极微，可以近似认为在液氧温度下真空夹层内全部为氢。在液氧温度下，5A 分子筛对氢的吸附能

　　与阀座一起形成密封副接通或截断介质。通常阀瓣呈圆盘状，对于小口径截止阀，阀瓣多与阀杆成一整体。阀瓣和阀座的密封圈直接影响密封性能，是截止阀的关键零件。其常见结构形式和固接方式如图1所示。

　　截止阀密封圈常用形式及固接方法

　　图1 密封圈常用形式及固接方法

　　FESTO电磁阀阀瓣密封圈用橡胶、塑料等软质材料制成，靠螺钉固定在阀瓣上；阀座密封圈用铜合金制成，或在铸铁阀体上直接加工出密封面。适用于低压小口径截止阀。

　　FESTO电磁阀阀瓣密封面是在阀瓣上直接加工而成；阀座密封圈用铬不锈钢制造，用螺纹与阀体固接。适用于中压小口径截止阀。

　　FESTO电磁阀阀体与阀瓣材料均为铸铁，加工出燕尾槽，再分别压入铜合金密封圈，靠塑性变形固接。适用于低压截止阀。

　　FESTO电磁阀阀瓣密封面是直接在阀瓣上加工而成；阀座密封圈用铜合金或铬不锈钢制造。适用于小口径截止阀。

　　FESTO电磁阀在阀瓣燕尾槽内压入氟塑料密封圈或浇注巴氏合金；在阀体上直接加工出密封面。适用于氨阀。FESTO电磁阀在阀体和阀瓣上堆焊铬不锈钢，加工成密封面。适用于、中压截止阀。

　　FESTO电磁阀在阀体和阀瓣上堆焊硬质合金，加工成锥形密封面。适用于温、压及不锈钢截止阀。与阀座一起形成密封副接通或截断介质。通常阀瓣呈圆盘状，对于小口径截止阀，阀瓣多与阀杆成一整体。阀瓣和阀座的密封圈直接影响密封性能，是截止阀的关键零件。