ERHALTEN SIE INFORMATIONEN ZUM MEMBRANVENTILDIAGRAMM

Was ist ein Membranventil?

Membranventile haben ihren Namen von einer flexiblen Scheibe, die mit einem Sitz oben am Ventilkörper in Kontakt kommt und so eine Abdichtung bildet. Eine Membran ist ein flexibles, druckempfindliches Element, das Kraft überträgt, um ein Ventil zu öffnen, zu schließen oder zu steuern. Membranventile sind mit Quetschventilen verwandt, verwenden jedoch anstelle einer Elastomerauskleidung im Ventilkörper eine Elastomermembran, um den Strömungsstrom vom Verschlusselement zu trennen.

Wie funktionieren Membranventile?

Membranventile sind einfach in Aufbau und Bedienung. Ein Ventilantrieb steht in seiner offenen Stellung mit der inneren Membran (oder „Membran“) des Ventils in Kontakt. Wenn der Benutzer das Ventil schließen möchte, wird der Antrieb gedrückt und/oder gedreht und die Membran wird in den Rand des festen Damms gedrückt, wodurch das Ventil geschlossen wird. Bestimmte Membranventile können auch halb geöffnete/eingeschränkte Stellungen haben, in denen die Membran teilweise geschlossen ist, was einen gedrosselten Durchfluss durch das Ventil ermöglicht. Im nächsten Abschnitt werden wir die allgemeinen Kategorien von Membranventilen untersuchen und wo sie am nützlichsten sind.

Arten von Membranventilen

Wehrmembranventile

Das Membranventil vom Wehrtyp ist eine der gängigsten Konstruktionen und wird in Abbildung 2 oben gezeigt. Die Konstruktion mit erhöhter Lippe/Sattel eignet sich am besten für die Regelung kleiner Durchflussmengen und ist dank der Haube über der Membran und dem Antrieb dicht. Diese Konstruktion ist optimal für gefährliche oder ätzende Flüssigkeiten und Gase, da jeder Membranfehler durch diese Haube eingedämmt wird. Außerdem ist dieses Ventil durch den geneigten Körper von Natur aus selbstentleerend, aber diese Entleerung kann in beide Ventilrichtungen erfolgen, was für manche Anwendungen nicht optimal sein kann. Das Wehrventil wird meist für saubere, homogene Flüssigkeiten spezifiziert, da sich auf beiden Seiten des Sattels viskose Schlämme und Sedimente ansammeln können. Man findet sie am häufigsten in Prozessen wie Lebensmittel-/Chemie-, Gasproduktions-, Korrosions- und Wasseranwendungen.

Membranventile mit Durchgangsöffnung

Das Durchgangsmembranventil ist strukturell ähnlich wie Wehrventile, besitzt jedoch nicht den charakteristischen Sattel, sondern einen vollständig geraden Weg. Ihre Membranen sind in der Regel flexibler und ermöglichen größere Bewegungsdistanzen, da sie den Boden des Ventils berühren müssen. Diese Ventile müssen häufig gewartet/ausgetauscht werden, da ihre Lebensdauer aufgrund ihrer flexibleren Membranen in der Regel kürzer ist als bei Wehrventilen. Durchgangsmembranventile werden für Schlämme, viskose Flüssigkeiten und andere Anwendungen verwendet, bei denen Verstopfungen reduziert werden müssen. Sie sind auch für bidirektionale Strömungsregime nützlich, da kein Sattel vorhanden ist, der einen schnellen Wechsel von Einlass zu Auslass behindert.

Membranventilteile

Die Komponenten von Membranventilen sind folgende:

Membranventil-Oberteil

Die Haube dient als obere Abdeckung und ist mit dem Ventilkörper verschraubt. Sie schützt den Kompressor, den Schaft, die Membran und andere nicht benetzte Komponenten des Membranventils.

Membranventilkörper

Der Ventilkörper ist das Bauteil, das direkt mit der Rohrleitung verbunden ist, durch die das Fluid fließt. Der Durchflussquerschnitt im Ventilkörper hängt vom Typ des Membranventils ab.

Sowohl das Ventilgehäuse als auch die Ventilhaube sind aus robusten, starren und korrosionsbeständigen Materialien gefertigt.

Membranventil Membran

Die Membran besteht aus einer hochelastischen Polymerscheibe, die sich nach unten bewegt und den Boden des Ventilkörpers berührt, um den Flüssigkeitsdurchgang zu begrenzen oder zu blockieren. Die Membran hebt sich, wenn die Flüssigkeitsdurchflussrate erhöht oder das Ventil vollständig geöffnet werden soll. Die Flüssigkeit fließt unter der Membran hindurch. Aufgrund des Materials und der Struktur der Membran begrenzt diese Komponente jedoch die Betriebstemperatur und den Betriebsdruck des Ventils. Sie muss außerdem regelmäßig ausgetauscht werden, da sich ihre mechanischen Eigenschaften während des Gebrauchs verschlechtern.

Die Membran isoliert die nicht benetzten Komponenten (Kompressor, Schaft und Antrieb) vom fließenden Medium. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass Feststoffe und viskose Flüssigkeiten den Betriebsmechanismus des Membranventils beeinträchtigen. Dies schützt auch die nicht benetzten Komponenten vor Korrosion. Umgekehrt wird die Flüssigkeit in der Rohrleitung nicht durch das zum Betrieb des Ventils verwendete Schmiermittel verunreinigt.

Material der Membranventilmembran

Ungefütterte oder gummigefütterte Ausführung

• NR/Naturkautschuk
• NBR/Nitril/Buna-N
• EPDM
• FKM/Viton
• BUNA-N
• SI/Silikonkautschuk
• Leder

Fluorkunststofftyp

• FEP, mit EPDM-Träger
• PTFE, mit EPDM-Rückseite
• PFA, mit EPDM-Rückseite

Membranventil-Kompressor

Der Kompressor ist eine Scheibe, die zwischen dem Ventilschaft und der Membran liegt. Er stützt das Membranventil und verteilt die Kräfte des Schafts während der linearen Bewegung. Das Kompressordesign ist optimiert, um eine bessere Durchflussdrosselung und -steuerung zu gewährleisten.

Membranventilschaft

Der Schaft ist eine vertikale Welle, die mit dem Kompressor verbunden ist und eine lineare Bewegung ausführt, um sowohl den Kompressor als auch die Membran zu bewegen und so das Membranventil zu betätigen. Er überträgt die vom Antrieb ausgeübte Bewegung. Membranventile können entweder Kolben- oder Gewindeschäfte haben. Wie der Name schon sagt, werden Kolbenventile durch eine Kolbenbaugruppe im Inneren der Haube bewegt, wobei der Ventilschaft wahrscheinlich als Kolbenstange fungiert. Dieser Typ erfordert eine lineare Kraft, die durch den Flüssigkeitsdruck ausgeübt wird. Gewindeschaftventile haben eine passende Schaftmutter. Dieser Typ erfordert Drehmoment, um den Schaft linear zu bewegen, sowie Schmierung für eine reibungslose Bewegung.

Die Gewindespindeln von Membranventilen können über einen steigenden oder nicht steigenden Mechanismus verfügen:

• Steigender Stiel: Steigende Spindeln oder Anzeigespindeln erstrecken sich bis zum Handrad. Wenn das Handrad gedreht wird, hebt oder senkt sich die Spindel, um das Ventil zu öffnen bzw. zu schließen. Daher ist es einfacher, den Öffnungsgrad des Ventils anhand der freiliegenden Spindel zu bestimmen. Steigende Spindeln nehmen jedoch mehr Platz ein als nicht steigende Spindeln.
• Nicht steigender Stamm: Nicht steigende Spindeln oder nicht anzeigende Spindeln werden gedreht, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen, aber die Spindel bewegt sich dadurch nicht nach oben oder unten. Ventile mit nicht steigender Spindel werden in begrenzten Räumen verwendet, beispielsweise in unterirdischen Rohrleitungssystemen.

Vor- und Nachteile von Membranventilen

Vorteile	Nachteile
Extrem sauber	Kann nur bei gemäßigten Temperaturen (-60 bis 450ºF) verwendet werden
Auslaufsichere Dichtung	Kann nur bei mäßigem Druck (ca. 300 psi) verwendet werden
Dichter Verschluss	Kann nicht im Multiturn-Betrieb verwendet werden
Einfache Wartung	Keine Industriestandard-Abmessungen
Reparaturen können ohne Unterbrechung der Pipeline durchgeführt werden	Das Gehäuse muss aus korrosionsbeständigem Material bestehen
Reduzieren Sie die Leckagen in die Umwelt