法兰气幕系统及真空装备

技术领域

本发明涉及真空装备应用领域，具体地，涉及法兰气幕系统及真空装备。

背景技术

法兰是真空装备应用领域常用的一种可拆连接，一般可分为容器法兰和管法兰。法兰连接主要由一对法兰、一套密封件及若干紧固件完成。为了隔绝大气，法兰连接需要可靠的真空密封。法兰的密封性能是真空装备的重要指标，常被要求通过各种密封途径将漏气率限制在允许的范围之内。

真空法兰密封件材料一般分为两大类：橡胶和软金属。橡胶可反复拆装、易于加工、价格低廉，应用最为普遍。软金属因放气量小、耐烘烤常用于超高真空系统。

对于大多数真空系统，真空密封性能是影响最终真空指标的重要因素之一，而气体经由固体壁面的渗透往往不被重视。对金属来说，有些金属(如：不锈钢、铜、铝、钼等)的气体渗透系数就很小，在大多数实际应用中可以忽略不计。气体对有机材料(如橡胶、塑料)的渗透过程一般是以分子态进行的。由于有机材料的微孔比较大，因此气体对有机材料的渗透能力比金属要大的多。

当要实现对某一类特种物质进行高精度检测时，因物质渗透造成的检测偏差便不能忽略，此时为了降低该类物质的渗透率，法兰密封形式通常采用金属密封。但对于经常需要启闭的部位，采用金属密封存在两种缺陷：一是金属密封件存在使用次数限制，数次启闭后需要进行更换，费用高昂；二是大尺寸金属密封圈为非标产品，需专门定制，周期很长，严重影响生产周期。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种法兰气幕系统及真空装备。

根据本发明提供的一种法兰气幕系统，包括：高压气源、调压阀组、输气管路、气幕法兰、背气法兰以及密封件；

所述高压气源连接所述调压阀组，所述调压阀组通过所述输气管路连接所述气幕法兰，所述气幕法兰连接所述背气法兰，所述气幕法兰和所述背气法兰之间设置所述密封件。

优选地，所述气幕法兰包括：进气口、引流通道、均流板以及气幕法兰本体；

所述气幕法兰本体上设置进气口，所述气幕法兰本体朝向所述背气法兰一侧设置多个所述引流通道，所述进气口连通所述引流通道，所述引流通道朝向所述背气法兰一侧设置所述均流板。

优选地，所述引流通道设置有一环或多环，每个所述引流通道连通一个或多个所述进气口。

优选地，当所述引流通道设置有多环时，相邻所述引流通道之间互不连接或通过环间通道连接。

优选地，当所述引流通道之间互不连接时，不同的所述引流通道注入相同或不同的扰流气体。

优选地，所述输气管路连接所述进气口。

优选地，所述引流通道设置在所述密封件朝向所述气幕法兰圆周一侧。

优选地，所述均流板上设置多个喷射孔。

优选地，所述高压气源设置有一种或多种气体储存装置。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

通过与检测物质不产生干扰的气体，在密封件外侧形成扰流气幕，降低密封件部位的检测物质丰度，大幅降低环境气氛中干扰气体向真空腔内渗透的几率，提高检测精度，同时还能起到除尘、降温等效果，延长密封件的使用寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为法兰气幕系统连接原理图；

图2为单引流通道气幕法兰截面视图；

图3为单引流通道气幕法兰剖视图A-A；

图4为单引流通道气幕法兰端面视图；

图5为独立式双引流通道气幕法兰截面视图；

图6为独立式双引流通道气幕法兰剖视图B-B；

图7为独立式双引流通道气幕法兰端面视图；

图8为串联式双引流通道气幕法兰截面视图；

图9为串联式双引流通道气幕法兰剖视图C-C；

图10为串联式双引流通道气幕法兰端面视图；

图11为串联式三引流通道气幕法兰截面视图；

图12为串联式三引流通道气幕法兰剖视图D-D；

图13为串联式三引流通道气幕法兰端面视图；

图中所示：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种用于真空装备的法兰气幕系统，包括：高压气源1、调压阀组2、输气管路3、气幕法兰4、背气法兰5以及密封件6；高压气源1连接调压阀组2，调压阀组2通过输气管路3连接气幕法兰4，气幕法兰4连接背气法兰5，气幕法兰4和背气法兰5之间设置密封件6，高压气源1设置有一种或多种气体储存装置。

如图2至图13所示，气幕法兰4包括：进气口41、引流通道42、均流板44以及气幕法兰本体；气幕法兰本体上设置进气口41，气幕法兰本体朝向背气法兰5一侧设置多个引流通道42，引流通道42设置在密封件6朝向气幕法兰4圆周一侧。进气口41连通引流通道42，输气管路3连接进气口41。引流通道42朝向背气法兰5一侧设置均流板44，均流板44上设置多个喷射孔。引流通道42设置有一环或多环，每个引流通道42连通一个或多个进气口41。当引流通道42设置有多环时，相邻引流通道42之间互不连接或通过环间通道43连接。当引流通道42之间互不连接时，不同的引流通道42注入相同或不同的扰流气体。

实施例2

实施例2作为实施例1的优选例。

如图1所示，本实施例包括：高压气源1、调压阀组2、输气管路3、气幕法兰4、背气法兰5以及密封件6，气幕法兰4由进气口41、引流通道42、环间通道43、均流板44等组成。

高压气源1经调压阀组2调压后，通过输气管路3，经进气口41将扰流气体输入气幕法兰4的引流通道42内，并可以通过环间通道43进入不同的引流通道42，最后经均流板44分流后喷射而出，撞击在背气法兰5表面上，形成扰流气幕，引流通道41开设在气幕法兰密封件6外侧。

如图2至图13所示，高压气源1由一种或多种气体储存装置组成，引流通道42可开设1环、2环或多环，同一个引流通道42的进气口41可设置1个、2个或多个；引流通道之间可开设环间通道43，引流通道42可独立布置(独立式)，也可将各引流通道42通过环间通道43进行串联布置(串联式)；独立式多通道布置方式可通入不同扰流气体；均流板44上方设置有喷射孔，喷射孔中心线与法兰轴线可成一定角度。

实施例3

根据引流通道42的数量，可以分为单通道、双通道和多通道，根据引流通道42之间的是否联通，可分为独立式、串联式。

如图2至图4所示，为单通道气幕法兰，由进气口41、引流通道42、均流板44等组成，气体经进气口41引入后，进入引流通道42，运动至充满引流通道42后，经过均流板44上的喷射孔43气流加速，撞击在背气法兰5上，形成扰流气幕，将密封件6与环境气氛隔离，并对密封件6起到吹扫效果。

如图5至图7所示，为独立式双通道气幕法兰，由进气口41、引流通道42、均流板44等组成，此时引流通道42从中心向四周，可分为第一环、第二环，各环开设需避开螺栓预紧孔。气体经第一进气口和第二进气口分别进入引流通道42第一环和第二环，运动至充满引流通道42后，经过各自的均流板44上的喷射孔气流加速，撞击在背气法兰5上，形成双层扰流气幕，将密封件6与环境气氛进一步隔离开来，在具体实施时，引流通道42第一环与第二环还可根据现场环境条件分别通入不同气体，从而实现多种类扰流气幕。

如图8至图10所示，为串联式双通道气幕法兰，由进气口41、引流通道42、环间通道43、均流板44等组成，此时引流通道42从中心向四周，可分为第一环、第二环，各环开设需避开螺栓预紧孔。气体经进气口41进入引流通道42第一环后，通过环间通道43运动至第二环，运动至充满引流通道42后，经过各自的均流板44上的喷射孔加速，撞击在背气法兰5上，形成双层扰流气幕，将密封件6与环境气氛进一步隔离开来，在实施时，环间通道43可与进气口41呈对角布置，保证气体可充满引流通道42第一环。

如图11至图13所示，为串联式三通道气幕法兰，由进气口41、引流通道42、环间通道43、均流板44等组成，此时引流通道42从中心向四周，可分为第一环、第二环、第三环，各环开设需避开螺栓预紧孔。气体经进气口41进入第一环后，通过第一环和第二环之间的第一环间通道运动至第二环，运动至充满第二环后，再经第二环和第三环之间的第二环间通道运动至第三环，然后经过各自的均流板44上的喷射孔加速，撞击在背气法兰5上，形成多层扰流气幕，将密封件6与环境气氛进一步隔离开来。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。