采樣罐閥門的類型和選擇

發表時間:2018-01-19 08:56

閥門為氣體采樣罐的重要部件,是打開和隔絕罐內氣體與外界的通道。理想的采樣罐閥門,應具有泄漏低、內部死體積小、無VOCs本底殘留、能長時間承受采樣罐清洗時80~120°C的溫度、以及手感好不易損壞等特點。目前采樣罐上使用的閥門主要有三種:



針閥

針閥是采樣罐上最早使用并一直沿用至今的閥門。針閥通過調節硬質針形閥塞和軟質閥座間的錐面接觸距離來控制氣流大小,具有成本低、手感好、不易損壞等優點。采樣罐上使用的針閥,閥桿和閥體間通常用全氟聚合物密封,而不是常見的橡膠類聚合物,因此VOCs的殘留本底很低,遠在一般VOCs環境測試中的檢測限以下。 在大氣環境化學領域具有世界領先地位的研究團隊-美國加州大學爾灣分校大氣環境化學研究組(由諾貝爾獎得者F.S. Rowland和著名教授D.R. Blake領導)的眾多研究項目中使用的采樣罐,基本上都采用針閥。

波紋管閥  

主要指美國世偉洛克公司(Swagelok)專門為采樣罐開發生產的SS-4H型閥門。該閥門為針閥的一種,但閥桿和閥體間用波紋管密封,為無填料式全金屬結構設計,基本上無VOCs本底殘留,適合極低濃度的VOCs采樣分析。 世偉洛克公司是世界上閥門生產的公認領頭企業,其精湛的工藝和穩定的質量使SS-4H閥門一度成為采樣罐的經典閥門,頗受用戶好評。 然而,波紋管閥門內部死體積比較大,影響采樣罐的清洗和稀釋,加之價格高昂,近年來采樣罐生產商已較少采用波紋管閥。

隔膜閥

主要指美國Restek公司的RAVETM系列和Entech公司的TOVTM系列閥門。

隔膜閥利用膜片隔絕閥桿和閥座,屬全金屬結構設計,基本上無VOCs本底殘留。然而,在使用過程中,隔膜閥非常容易受氣樣中顆粒物的影響。如果在采樣管路中沒有加裝顆粒物過濾器(一般為2 mm),則粘附在閥門的膜片顆粒物極易造成氣路的微泄漏。 再者,Restek公司和Entech公司都不是專業閥門生產公司,其工藝和產品質量穩定性都有待提高。這兩家公司的閥門在使用過程中經常會出現鎖死、損壞、和泄漏的情況,用戶體驗遠差于針閥和Swagelok的SS-4H波紋管閥。為改善其泄漏性能,Entech公司在其最近推出的第三代隔膜閥TrueSealTM 閥門中,增加了一個O-型聚合物墊圈。因此,嚴格來說,該閥門已不再屬于無VOCs本底殘留的全金屬閥門了。

天凈采樣罐閥門

天凈公司生產的采樣罐,可根據用戶的需求配置不同的閥門,包括美國Swagelok、美國Restek、美國FineLok、及捷銳(上海)Gentec等公司生產的閥門 。 天凈建議用戶根據自身應用的需求,選擇和配置合適的閥門。一般來說,如果采樣罐的應用集中在0.1 ppb 或ppm 級別,比如污染源采樣、大氣“煙霧箱”的采樣、污染較為嚴重的環境空氣采樣,選用價格便宜且不易損壞的針閥即可滿足要求。 如果應用為低ppt級別,比如 幾個ppt 水平標樣的配置、潔凈背景站的環境空氣的采樣等,則應選用全金屬結構的波紋管閥或隔膜閥。 就目前中國大多數地區環境空氣中VOCs污染水平,以及實驗室VOCs分析儀器所能達到的檢測限水平,用戶沒必要選用價格昂貴而且容易損壞的隔膜閥。

Swagelok波紋管閥  

Entech TOV-2隔膜閥


Restek 隔膜閥  

Gentec針閥


Gentec 膜片閥    




不同品牌閥門的對比




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