Giới thiệu
Về cốt lõi, van vách ngăn chân không khí nén là một van ngắt chân không chuyên dụng được thiết kế để kiểm soát lưu lượng khí tự động trong hệ thống hộp găng tay trơ. Các phòng thí nghiệm và cơ sở sản xuất làm việc với các vật liệu nhạy cảm với không khí—chẳng hạn như chất điện phân pin lithium-ion, pin mặt trời perovskite hoặc hợp chất OLED—sử dụng van này để cách ly các phần của vòng tuần hoàn khí, cho phép hút chân không trong buồng và duy trì môi trường oxy và độ ẩm cực thấp cần thiết cho các quy trình của họ.
Chức năng cốt lõi và nguyên tắc làm việc
Van vách ngăn chân không khí nén biến đổi đường dẫn khí thông thường thành điểm cách ly kín, có thể điều khiển từ xa. Nó thường được lắp đặt giữa buồng chính của hộp găng tay và tiền sảnh hoặc giữa vòng tuần hoàn và bơm chân không . Van sử dụng khí nén để di chuyển một thân ống thổi bằng thép không gỉ để nâng hoặc hạ một con búp bê hoặc đĩa, mở hoặc đóng đường dẫn dòng chảy.
Khi được kích hoạt bằng van điện từ, xi lanh khí nén sẽ nhận được không khí có áp suất (thường là 0,4–0,8 MPa) và đẩy thân lên trên để mở van. Trong trường hợp mất điện hoặc hỏng nguồn cung cấp không khí, một lực lò xo sẽ tự động đưa van về vị trí đóng (không an toàn), bảo vệ bầu không khí của hộp găng tay khỏi bị nhiễm bẩn do vô tình. Vòng đệm ống thổi giúp loại bỏ rò rỉ trục, đạt được tốc độ rò rỉ khí heli thấp tới 1,3 × 10⁻⁶ Pa·L/s, rất quan trọng để duy trì mức nước và oxy dưới 1 ppm.
Các thông số vận hành chính bao gồm áp suất của bộ truyền động, thời gian đáp ứng (thường <1 giây) và số chu kỳ trước khi bảo trì vòng bít. Van hoạt động trong phạm vi áp suất từ khí quyển (10⁵ Pa) đến chân không cực cao (10⁻⁵ Pa), khiến nó phù hợp cho cả chu trình thanh lọc và tuần hoàn khí liên tục.
Các thành phần cốt lõi và công nghệ chủ chốt
Mặc dù van vách ngăn chân không khí nén là một loại sản phẩm duy nhất nhưng hiệu suất của nó phụ thuộc vào một số thành phần phụ:
Con dấu ống thổi
Thay vì phốt trục vòng chữ O động, van sử dụng một hộp xếp kim loại hàn để cách ly thân van khỏi khí quyển. Điều này giúp loại bỏ hiện tượng rò rỉ do mài mòn và cho phép van chịu được nhiệt độ nung lên đến 150 °C.
Thiết bị truyền động khí nén
Xy lanh tác dụng kép hoặc lò xo hồi vị cung cấp lực dẫn động. Bộ truyền động thường được làm bằng nhôm anod hóa hoặc thép không gỉ, có gắn NAMUR để gắn trực tiếp các van điện từ. Công tắc từ tính tùy chọn cung cấp phản hồi vị trí cho bộ điều khiển PLC hộp găng tay.
Thân và ghế van
Thân máy được gia công từ thép không gỉ 316L để chống ăn mòn và thoát khí. Bộ phận bịt kín thường là vòng chữ O Viton® hoặc perfluoroelastomer (FFKM) dành cho môi trường nhiệt độ cao hoặc hóa chất mạnh.
Các phụ kiện khác như Van bướm chân không KF , cổng bao gồm , Và vòng niêm phong bổ sung van vách ngăn để tạo thành một hệ thống ống nước chân không hoàn chỉnh.
Các chỉ số hiệu suất chính và tiêu chí lựa chọn
Khi chọn van vách ngăn chân không khí nén cho ứng dụng hộp đựng găng tay, các nhà nghiên cứu nên đánh giá các số liệu sau:
- Tỷ lệ rò rỉ: Tốc độ rò rỉ khí heli cuối cùng (ví dụ: <1,3 × 10⁻⁶ Pa·L/s) xác định mức độ van duy trì bầu không khí trơ của hộp găng tay.
- Phạm vi áp suất vận hành: Phải bao phủ toàn bộ phạm vi từ khí quyển đến chân không cao (10⁵ Pa đến 10⁻⁵ Pa).
- Vật liệu đóng dấu: Viton® là tiêu chuẩn cho hầu hết các loại khí trong hộp găng tay (N₂, Ar); FFKM được khuyên dùng khi có dung môi mạnh hoặc nhiệt độ cao.
- Loại thiết bị truyền động: Ưu tiên sử dụng tính năng hồi xuân (đóng an toàn khi có sự cố) để đảm bảo an toàn cho hộp đựng găng tay. Phiên bản tác động kép cho phép đạp xe nhanh hơn nhưng yêu cầu cung cấp không khí liên tục.
- Cấu hình lắp đặt: Kích thước KF (Quick-Flange) hoặc ISO‑KF (KF16, KF25, KF40) phải phù hợp với kích thước dây chuyền chân không hiện có. Van cũng thường bao gồm một Kẹp chân không KF để cài đặt dễ dàng.
- Khả năng nướng: Nếu hệ thống hộp găng tay yêu cầu tái tạo nhiệt của máy phân tích độ ẩm hoặc bộ lọc, van phải chịu được nhiệt độ lên tới 150°C.
- Giao diện điều khiển: Khả năng tương thích với các cuộn dây điện từ 24 VDC và phản hồi vị trí (cảm biến từ tính hoặc cảm biến tiệm cận) để tích hợp vào hệ thống PLC hộp găng tay.
Tư vấn ứng tuyển và lựa chọn
Van vách ngăn chân không khí nén được sử dụng rộng rãi trong:
- Nghiên cứu pin lithium-ion: Để cách ly khoang đệm trong quá trình nạp chất điện phân và xử lý điện cực.
- Chế tạo pin mặt trời Perovskite: Để duy trì môi trường trơ trong quá trình phủ quay các tiền chất nhạy cảm với độ ẩm.
- Thử nghiệm vật liệu OLED: Để ngăn chặn oxy và độ ẩm làm suy giảm chất thải hữu cơ.
- Bao bì bán dẫn: Để nướng chân không và niêm phong kín các thiết bị.
Đối với hầu hết người sử dụng hộp găng tay, một van kín Viton tiêu chuẩn với bộ truyền động hồi xuân là đủ. Nếu quá trình của bạn liên quan đến hơi dung môi hữu cơ hoặc chu trình nướng ở nhiệt độ cao, hãy chọn phiên bản kín FFKM có ống xếp bằng kim loại. Luôn xác minh mức tuổi thọ vòng đời của van (thường >100.000 chu kỳ) và đảm bảo bộ truyền động phù hợp với nguồn cung cấp khí nén có sẵn (0,4–0,8 MPa).
Tài liệu tham khảo
Van vách ngăn chân không khí nén – TENCAN Hộp đựng găng tay
Van bướm chân không KF – TENCAN Hộp đựng găng tay
Nắp cổng hộp găng tay – TENCAN Hộp đựng găng tay
