什么是气体和液体馈通?
气体和液体馈通件的核心是一种专门的密封装置,旨在将气体或液体安全地引入手套箱,同时保持内部惰性气氛。锂电池研究、OLED 制造和化学合成等领域的研究人员和工程师使用它将外部气体管线、冷却剂软管或试剂供给装置连接到手套箱内的设备,而不会影响超低氧气和湿度环境。
气体和液体馈通如何工作?
馈通件在外部大气和手套箱内部之间形成密封屏障。它通常由带有一个或多个通孔的金属或聚合物主体组成,每个通孔均用压缩配件、O 形圈或焊接接头密封。当安装在手套箱端口上时,例如 手套口,馈通件可防止氧气、湿气或污染物泄漏,同时允许管道通过。密封机制至关重要:即使是轻微的泄漏也会提高手套箱内的水和氧气含量,从而破坏敏感的实验。
大多数馈通件设计用于与标准真空组件配合使用,例如 KF(Klein 法兰)配件。例如,一个 KF真空夹具 和一个 不锈钢波纹管 可用于将馈通连接到手套箱壁。内部通道可以是用于气体的光滑孔或用于液体的较小直径的管,并且根据应用的化学兼容性和温度要求来选择结构材料(例如,304不锈钢、黄铜或PTFE)。
类型和配置
气体和液体馈通件有多种配置可供选择,以满足不同的需求:
- 单端口馈通: 专为单管或管线而设计,非常适合简单的气体供应或偶尔的液体添加。
- 多端口馈通: 允许多条管线通过一个端口,从而节省空间并减少穿透手套箱的次数。
- KF 法兰馈通: 使用标准 KF 法兰(例如 KF16、KF25、KF40)可快速安装和拆卸。这些在真空系统和手套箱中很常见。
- 电气馈通: 虽然不适用于气体/液体,但类似的设计也适用于电信号,例如 BNC 馈通 或者 以太网馈通.
对于需要高纯度的应用,馈通件可以由带有全金属密封件的电解抛光不锈钢制成。对于腐蚀性流体,可提供 PTFE 或 PVDF 版本。
主要选择标准
为手套箱选择气体和液体馈通件时,请考虑以下因素:
- 泄漏率: 最重要的参数。高质量的馈通件的泄漏率应低于 1×10⁻⁹ mbar·L/s,以保护手套箱内的气氛。
- 材料兼容性: 确保润湿材料(阀体、密封件、管道)与所使用的气体或液体兼容。对于腐蚀性化学品,可能需要 PTFE 或哈氏合金。
- 压力和温度范围: 馈入件必须承受工作压力(相对于大气通常为 ±1 bar)以及过程流体或附近加热器的任何极端温度。
- 端口尺寸和连接类型: 将馈通件与手套箱端口直径相匹配。常见的端口尺寸为 360 mm 和 150 mm,馈通件可使用 端口盖 适配器。
- 通道数: 确定您需要多少条单独的线路。多端口馈通可以减少穿透数量,简化密封和维护。
手套箱系统中的应用
气体和液体馈通件几乎用于任何需要外部设施的手套箱应用中。常见的例子包括:
- 惰性气体供应: 通入氩气或氮气以维持手套箱气氛。
- 冷却液循环: 连接循环冷却器来冷却内部设备,例如 精密冷水机.
- 试剂添加: 在不破坏密封的情况下将液体反应物或溶剂添加到手套箱内的反应容器中。
- 真空线: 连接一个 真空泵 用于干燥或脱气过程。
- 分析仪器: 将气体供给至 水分测定仪 或者 氧气分析仪 用于连续监测。
在研究实验室中,馈通对于实现复杂的实验至关重要,同时保持锂金属、钙钛矿和有机半导体等敏感材料所需的低氧、低水分条件。
