क्या माउंटिंग फ़्लैंज पर डबल ओ {{0} रिंग सीलिंग सिस्टम का उपयोग उच्च {{1} वैक्यूम अनुप्रयोगों (0.01 एमबार) के लिए पीएफए ​​हीटर में रिसाव को खत्म करता है?

इलास्टोमेर के माध्यम से प्रवेश और संपर्क में सूक्ष्म रिसाव के कारण, पीएफए ​​​​हीटर माउंटिंग फ्लैंज पर एक ओ {{1} रिंग सील कभी-कभी 0.01 एमबार (10⁻¹ बार) जैसे कम दबाव की आवश्यकता वाले उच्च {2} वैक्यूम अनुप्रयोगों के लिए अपर्याप्त होती है। एक मध्यवर्ती वैक्यूम पोर्ट (एक "पंप" डबल सील) के साथ डबल ओ {11} रिंग सीलिंग सिस्टम के साथ रिसाव दर को 10⁻³–10⁻² एमबार·एल/एस (एकल सील) से घटाकर 10⁻◦–10⁻² एमबार·एल/एस (अधिकांश उच्च वैक्यूम अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य) तक कम किया जा सकता है। एक वैक्यूम पंप किसी भी गैस को हटा देता है जो पहली O{13}रिंग से होकर रिसती है, इससे पहले कि वह दूसरी O{14}रिंग तक पहुंच सके, जिससे एक संरक्षित मात्रा बन जाती है। उच्चतम वैक्यूम स्तर (10⁻² एमबार और नीचे) के लिए एक धातु सीलबंद निकला हुआ किनारा (कॉनफ्लैट प्रकार) आवश्यक है। दो O-रिंग प्रणाली पूर्ण उन्मूलन के बजाय एक महत्वपूर्ण कमी है। मध्यम से उच्च वैक्यूम (10⁻³ से 10⁻◦ एमबार) के लिए, यह काफी अच्छी तरह से काम करता है। पीएफए ​​हीटरों के लिए अतिरिक्त जटिलता केवल तभी आवश्यक है जब रिसाव दर 10⁻² mbar·L/s से कम हो।

रिसाव मार्ग और डबल सील तंत्र
तीन मार्गों से एकल O{0}}रिंग सील (विटॉन या FFKM) में रिसाव होता है: (1) इलास्टोमेर के माध्यम से गैस का प्रवेश (10⁻³–10⁻³ mbar·L/s प्रति सेमी सील लंबाई); (2) ओ {{6} रिंग {{7} फ़्लैंज इंटरफ़ेस पर माइक्रो {5 }चैनल (10⁻◦–10⁻³ mbar·L/s 100 मिमी फ़्लैंज के लिए); और (3) पीएफए ​​- मेटल इंटरफ़ेस स्वयं (हीटर शीथ निकला हुआ किनारा से गुजरता है)। आमतौर पर, एक सील 10⁻³–10⁻² mbar·L/s की रिसाव दर प्राप्त कर सकती है, जो उच्च वैक्यूम के लिए बहुत अधिक है।

एक ट्विन O-रिंग सिस्टम में एक दूसरा O{0}}रिंग और एक वैक्यूम पोर्ट जोड़ा जाता है। एक छोटा सहायक वैक्यूम पंप O{{3}रिंग्स के बीच के क्षेत्र को खाली कर देता है। कोई भी गैस जो पहली O- रिंग से रिसती है उसे तुरंत बाहर निकाल दिया जाता है और कभी भी दूसरी रिंग तक नहीं पहुंच पाती है। (पहली सील की रिसाव दर) × (दूसरी सील की रिसाव दर) / (पंपिंग गति) का उत्पाद प्रभावी रिसाव दर है। व्यवहार में 10⁻² और 10⁻² mbar·L/s के बीच रिसाव दर संभव है।

50 मिमी पीएफए ​​हीटर फ्लैंज के लिए रिसाव दरों की तुलना
सामग्री, सील विन्यास, प्राप्त करने योग्य रिसाव दर (एमबार·एल/एस), उपयुक्त वैक्यूम स्तर, और लागत वृद्धि (%)
संपीड़न एकल O-रिंग FKM 10⁻³–10⁻¹ 1–10 mbar (रफ़ वैक्यूम) 0%
सिंगल ओ {{0}रिंग (एफएफकेएम, कालरेज़) एफएफकेएम 10⁻◦–10⁻¹ 0.1–1 एमबार +10%
एफकेएम + ग्रीस 10⁻◦–10⁻◦ 0.01–0.1 एमबार + 15% सिंगल ओ {{6}रिंग ग्रूव सीलेंट (वैक्यूम ग्रीस) के साथ
गैर -पंप डबल ओ {{1} रिंग एफकेएम + एफकेएम 10⁻²–10⁻◦ 0.1–1 एमबार + 20%
डबल ओ {{0} रिंग (पंप, रफ पंप) एफकेएम + एफकेएम 10⁻◦–10⁻¹ एमबार +35%
डबल O{0}}रिंग (पंप, टर्बो पंप) FFKM + FFKM 10⁻²–10⁻◦ mbar +50%
धातु सील (तांबा गैसकेट, कॉनफ्लैट) एल्यूमीनियम या तांबा<10⁻¹ +100% Extremely high vacuum
पीएफए ​​को धातु के फ्लैंज से वेल्ड किया गया<10⁻¹ (through PFA) Welded PFA-to-metal transition (hermetic)PFA permeation limit of +200%
व्यावहारिक रूप से पीएफए ​​हीटर स्थापित करना
पीएफए ​​हीटर फ़्लैंज पर उच्च वैक्यूम ड्यूटी के लिए डबल O{0}रिंग सील स्थापित करने के लिए:

निकला हुआ किनारा डिजाइन: पीएफए ​​निकला हुआ किनारा के टैंक पक्ष में दो संकेंद्रित O{0}}रिंग खांचे होने चाहिए जो 15-25 मिमी अलग हों। O{{7}रिंग्स के बीच की जगह में एक पोर्ट (1/4 इंच या 6 मिमी) होता है जो एक वैक्यूम पंप (रोटरी वेन, 10⁻² एमबार) से जुड़ा होता है।

ओ-रिंग सामग्री: शत्रुतापूर्ण मीडिया के साथ रासायनिक अनुकूलता के लिए, एफएफकेएम (कालरेज़, केमराज़) का उपयोग करें। गैर-आक्रामक वाष्पों के लिए, FKM (विटॉन) उपयुक्त है।

टॉर्क: O{0}रिंगों को उनके क्रॉस{3}}सेक्शनल व्यास के 20-25% तक संपीड़ित करने के लिए, एक स्टार पैटर्न में निकला हुआ किनारा बोल्ट को समान रूप से कस लें।

पम्पिंग: पूरे ऑपरेशन के दौरान, अंतर {{0}सील वॉल्यूम को लगातार पंप करने की आवश्यकता होती है। एक विशेष छोटा वैक्यूम पंप (10 लीटर/मिनट) रखना पर्याप्त है।

हीटर शीथ: एक अन्य संभावित रिसाव पथ ठंडे सिरे पर पीएफए{0}से{{1}धातु कोर निकास बिंदु है। वेल्डेड धातु या सिलिकॉन ओवरमोल्ड से बनी धौंकनी सील का उपयोग करें (अनुच्छेद #87 देखें)।

क्षेत्र में उदाहरण
एक अर्धचालक अनुसंधान कक्ष को 80 डिग्री पर उच्च वैक्यूम (10⁻¹ एमबार) पर रखने के लिए एक पीएफए ​​हीटर की आवश्यकता थी। हीटर फ़्लैंज के चारों ओर रिसाव से एकल O{4}}रिंग सील का उपयोग करके दबाव स्पाइक्स (10⁻³ mbar) उत्पन्न हुआ। पिछली व्यवस्था के स्थान पर एक पंप वाली डबल ओ - रिंग सील (एक छोटे डायाफ्राम पंप से जुड़े मध्यवर्ती पोर्ट के साथ दो एफकेएम ओ - रिंग) स्थापित की गई थी। छह महीने तक, चैम्बर का दबाव 2×10⁻◦ एमबार पर स्थिर रहा। हीटर के साथ कई निक्षेपण रन पूरे किए गए। पंप और फ़्लैंज अपग्रेड $500 की अतिरिक्त लागत पर आया।

उच्च वैक्यूम में पीएफए ​​के प्रतिबंध
यहां तक ​​कि दोषरहित सीलिंग के साथ, पीएफए ​​शीथ स्वयं गैस पारगम्य है और गैसों को बाहर निकालता है, अवशोषित पानी और बचे हुए सॉल्वैंट्स को छोड़ता है। पीएफए ​​से निकलने वाली गैस 10⁻² एमबार (आमतौर पर 10⁻◦–10⁻² एमबार) से नीचे के दबाव पर पृष्ठभूमि दबाव को सीमित कर देगी। सीलिंग के बावजूद, पीएफए ​​का उपयोग अल्ट्रा{{6}हाई वैक्यूम (यूएचवी) पर नहीं किया जा सकता है।<10⁻¹ mbar). PFA with a double O-ring seal is suitable for medium to high vacuum (10⁻³ to 10⁻◦ mbar).

निष्कर्ष में, एक डबल O{0}}रिंग और पंपिंग का उपयोग करने से रिसाव 10⁻²–10⁻² mbar·L/s तक कम हो जाता है।
पीएफए हीटर माउंटिंग फ़्लैंज पर एक ट्विन ओ {0} रिंग सीलिंग सिस्टम, एक पंप द्वारा निकाली गई इंटर {{1} सील मात्रा के साथ, रिसाव दर को 10⁻³–10⁻² एमबार·एल/एस (एकल सील) से 10⁻◦–10⁻² एमबार·एल/एस तक कम कर देता है, उच्च -वैक्यूम अनुप्रयोगों के लिए 0.01 एमबार तक। (10⁻¹ बार). अधिकांश मध्यम और उच्च वैक्यूम प्रक्रियाओं के लिए, यह पर्याप्त है। हालाँकि रिसाव परिमाण के दो से चार क्रमों तक कम हो जाता है, लेकिन प्रौद्योगिकी द्वारा इसे पूरी तरह से समाप्त नहीं किया जाता है। 10⁻◦ एमबार से कम दबाव के लिए धातु सीलिंग या हर्मेटिक पीएफए ​​{{13} से - धातु संक्रमण पर विचार किया जाना चाहिए। वैक्यूम ओवन, कोटिंग चैंबर और डीगैसिंग सिस्टम के लिए, डबल सील एक व्यावहारिक विकल्प है। यह एक कष्टकारी फ़्लैंज को एक भरोसेमंद अवरोध में बदल देता है। लगभग दोषरहित, लेकिन पूर्णतया नहीं। यह अधिकांश उच्च-वैक्यूम आवश्यकताओं के लिए पर्याप्त है।