Когда нужен вакуумный сильфон и как его подобрать?

Сильфон устанавливают, когда две жёсткие части системы должны перемещаться относительно друг друга — тепловое расширение, вибрация насоса или несоосность, которую невозможно устранить конструктивно. Сильфон — не способ исправить неаккуратную трубную обвязку, и именно такое его использование приводит к их поломке.

Эти три задачи стоит разделять, поскольку для них требуются разные изделия. Виброизоляция между роторным или насосом Рутса и камерой требует короткого мягкого сильфона вблизи насоса — его назначение — не допустить передачи механической вибрации на камеру и датчики. Термокомпенсация требует хода по одной оси, размер которого определяется ожидаемым перепадом температуры и длиной участка. Компенсация несоосности — та задача, которую чаще всего используют неправильно: сильфон поглотит небольшое смещение, но он не является универсальным шарниром, и постоянное поперечное смещение приведёт к его усталостному разрушению.

Подбирайте по перемещению, а не по трубе. Важнейшие характеристики — допустимое осевое сжатие и растяжение, поперечное смещение и угловая деформация, причём каждая из них уменьшает остальные — у сильфона, выбранного на полное номинальное поперечное смещение, почти не остаётся осевого хода. Сообщите нам фактические перемещения по каждой оси и число циклов — и подбор из этого следует.

Конструкция определяет, что сильфон выдержит. Формованные (гидроформованные) сильфоны — экономичный выбор для умеренных перемещений и длительного срока службы на чистой среде. Сварные по кромкам сильфоны обеспечивают значительно больший ход на единицу длины и применяются там, где мало места или велики перемещения, при более высокой стоимости и большей чувствительности к твёрдым частицам. Оплёточный металлорукав — это вообще другой продукт: он поглощает вибрацию и смещения при прокладке, но имеет очень малый осевой ход, а попытка выжать из оплёточного рукава осевое перемещение его разрушает.

Два вида отказов, которые нужно предотвращать при проектировании: кручение и перекомпрессия. Сильфоны почти не допускают скручивания, поэтому если один конец поворачивается при сборке, ресурс уже израсходован; устанавливайте их так, чтобы последним присоединялся вращающийся фланец, а не сам сильфон. А сильфон, сжатый при монтаже сверх номинала, не имеет оставшегося хода для термического цикла, ради которого он был куплен.

Для фланцевого конца выбирайте стандарт, используемый на остальном участке — KF или ISO для систем с эластомерным уплотнением, CF там, где участок прогревают. Сильфон также часто оказывается естественной границей перехода между стандартами, поэтому исполнение с KF на одном конце и CF на другом позволяет сэкономить переходник и ещё одно соединение, которое может дать течь.