非常に腐食性の高い媒体、極端な温度、超クリーン要件を扱うシーリングおよび転送システムでは、従来の材料では不十分な場合が多くあります。ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ベローズ独自の構造と材料特性を持つPTFEベローズは、こうした課題を解決するための重要な部品となっています。本稿では、PTFEベローズの設計上の利点と中核機能を検証し、他の材料で作られたベローズと比較します。
I. 構造上の利点とコア機能
- コア構造:波形デザイン
- 形態学: PTFEベローズは、均質なPTFEから成形、溶接、巻き取りなどのプロセスを経て形成され、連続した均一な柔軟な環状波形 (U字型、V字型、Ω字型)。
- 主要コンポーネントベローズ自体が機能コアであり、通常はシステム統合のためにフランジ、継手、またはインサートに溶接されます。
- デザイン上の利点:
- 優れた軸方向/半径方向補正: 波形構造により、優れた柔軟性と弾力性次のような変位を吸収します。
- 熱膨張/収縮。
- 機器の振動。
- 設置のずれまたは基礎の沈下。
- 真空耐性と安定性: 波形によりフープの剛性が強化され、滑らかなホースに比べて、潰れ (真空下) や過剰膨張 (圧力下) を防止します。
- ロングストローク補正: 単一のベローズユニットは大きな変位補正を提供し、複数のユニットはより広い範囲を処理できます。
- 途切れない流れ: 補正中にシールの完全性と媒体の流れを維持します。
- 優れた軸方向/半径方向補正: 波形構造により、優れた柔軟性と弾力性次のような変位を吸収します。
- ベローズのコア機能:
- 変位補償/振動絶縁主な目的 - ストレスを吸収して接続された機器 (ポンプ、バルブ、リアクター) を保護します。
- シーリングと隔離: 重要メカニカルシール (シール室用フレキシブル接続部)および バルブステム (漏れのないダイナミックシーリング)、有毒/腐食性媒体を完全に封じ込めます。
- メディア転送: フレキシブル配管システム内で腐食性流体を安全に配管します。
- PTFE素材の利点:
- 比類のない耐薬品性: ほぼすべての酸、アルカリ、酸化剤、溶剤に対して不活性です。
- 広い温度範囲: 通常 -70℃~+260℃ (短いピークの場合は高くなります)。
- 高純度&ノンスティック: 滑らかな内壁が付着を防ぎ、医薬品、食品、半導体アプリケーション。
- 電気絶縁性と耐候性.
II. ベローズ機能のまとめ
PTFEベローズの組み合わせ波形の柔軟性 (機械的補償)と PTFEの不活性(環境耐性)剛性と互換性の課題を解決します。
III. 代替ベローズ材料
材料 | 主な特性 | 代表的な用途 |
---|---|---|
PTFE | 最高の耐薬品性; 広い温度範囲 (-70~260°C); ノンスティック; 低摩擦; 低圧定格 | 化学ポンプシール、高純度移送、腐食性バルブ、医薬品/食品/半導体システム |
金属(316L、ハステロイ) | 高圧/耐熱性(500°C以上); 長い疲労寿命; 剛性; 高価な; 耐食性は変化する | 蒸気パイプライン、ガスタービン、高温バルブ、航空宇宙油圧/燃料ライン |
ゴム/エラストマー(EPDM、FKM) | 高弾性/減衰; 低コスト; 限られた温度/化学耐性; 老化しやすい | 自動車の排気管、 HVAC ダクト、冷却システム、低圧水/空気ライン |
IV. PTFEベローズの主な用途
- 化学およびプロセス産業:
- ポンプ用メカニカルシール(有毒流体を含む)。
- ベローズシールバルブ(塩素/酸システムにおけるゼロリークステムシール)。
- 腐食性媒体の移送ライン(リアクター、タンク)。
- 製薬・バイオテクノロジー:
- クリーンルームの配管接続。
- バイオリアクター/凍結乾燥装置のシーリング。
- 半導体およびエレクトロニクス:
- 超純水 (UPW)/化学薬品 (HF、アンモニア) の移送。
- エッチング/洗浄装置の接続。
- 食品・飲料:
- 衛生的な液体処理(乳製品、瓶詰めライン)。
- 粘着性媒体の転写(シロップ、ジャム)。
- 他の:
- 実験装置の接続。
- 特殊なシーリング/振動絶縁。
投稿日時: 2025年7月28日