Все, что вам нужно знать о мембранном клапане — функция мембранного клапана

Мембранные клапаны состоят из корпуса клапана с двумя или более отверстиями, диафрагмы и «перегородки или седла» или седла, на котором диафрагма закрывает клапан. Мембранный клапан изначально был разработан для промышленного применения и органов. Позже конструкция была адаптирована для использования в биофармацевтической промышленности с использованием совместимых материалов, выдерживающих методы дезинфекции и стерилизации. Более того, санитарные мембранные клапаны специально разработаны по самым высоким стандартам для применения в производстве лекарств и продуктов питания.

Что такое мембранный клапан?

Мембранные клапаны представляют собой двунаправленные дроссельные клапаны двухпозиционного типа. Они используются для управления потоком жидкости путем регулирования площади, с которой среда может входить и выходить из клапана, эффективно изменяя его скорость и скорость. Это так называемые «мембранные» клапаны, поскольку для управления открытием и закрытием клапана используется тонкая гибкая мембрана. Они могут быть изготовлены из металла, такого как нержавеющая сталь, пластик и даже одноразовые материалы. Мембранные клапаны похожи на пережимные клапаны, но в них используется линейный компрессор, который прижимает тонкую мембрану к корпусу клапана. Они обеспечивают дискретное и переменное управление давлением и могут приводиться в действие как вручную, так и автоматически. Мембранные клапаны — это чистые, герметичные, простые в обслуживании, безопасные и эффективные клапаны, которые лучше всего подходят для применений с умеренным давлением и температурой, требующих контроля подачи/остановки жидкости.

Как работает мембранный клапан?

Их действие мало чем отличается от управления потоком воды через гибкий шланг путем его пережатия. Эти клапаны хорошо подходят для потоков, содержащих твердые частицы, например, суспензии, хотя точного дросселирования может быть трудно добиться из-за эластичности диафрагмы.

Типы мембранных клапанов

Мембранный клапан проволочного типа

Наиболее распространенными моделями являются мембранные клапаны переливного типа. Конфигурация с приподнятой кромкой/седлом для ограниченного регулирования потока идеально подходит и обеспечивает безопасную утечку благодаря крышке над диафрагмой и приводом. Такая конструкция подходит для вредных или агрессивных газов и жидкостей, так как эта крышка удерживает все повреждения мембраны. В качестве интегрированного элемента корпуса клапана представлена переливная перегородка. Перегородка служит седлом клапана, сжимающим диафрагму во избежание скачков давления. Наклонный корпус часто естественным образом опорожняет этот клапан, хотя это может происходить в обоих направлениях и при определенных применениях, что может быть нежелательно. Обычно этот тип мембранного клапана изготавливается больших размеров. Приподнятая перемычка уменьшает количество перемещений диафрагмы из полностью открытого положения в полностью закрытое положение, тем самым уменьшая степень деформации и напряжения в диафрагме. Для гладких, однородных жидкостей часто используется клапан переливного типа, поскольку вязкие суспензии и отложения могут накапливаться по обе стороны от седла. Чаще всего они встречаются в таких процессах, как пищевая/химическая, газоперерабатывающая, коррозионная и водная промышленность.

Прямоточный мембранный клапан

Прямоточный мембранный клапан внешне похож на клапаны переливного типа; но в нем нет типичного седла, а вместо этого имеется прямая гусеница. Обычно их мембраны более компактны и позволяют пройти большее расстояние, так как приходится прикасаться к самому дну клапана. Когда прямоточный клапан открыт, для обеспечения максимального потока в любом направлении диафрагма высоко поднимается. Когда клапан закрыт, даже если в линии находится грубый или волокнистый материал, диафрагма плотно закрывается, обеспечивая надежную герметизацию. Эти клапаны также необходимо ремонтировать, поскольку из-за более компактных мембран их срок службы обычно короче, чем у конструкций водосливного типа. Для шламов, вязких масел и других условий, когда блокирование необходимо свести к минимуму, часто используются прямоточные мембранные клапаны. В производстве напитков чаще всего используются полнопроходные клапаны. Он позволяет выполнять очистку шариковой щеткой, не открывая и не снимая клапан с линии, паром или каустической содой. Они также подходят для двунаправленных режимов потока, поскольку в них нет седла, позволяющего избежать внезапного перехода от входа к выходу.

Функция мембранного клапана

Диафрагма соединена с компрессором шпилькой, влитой в диафрагму. Для запуска или увеличения расхода компрессор перемещается вверх за шток клапана. Чтобы остановить или замедлить поток, компрессор опускается и диафрагма прижимается к нижней части клапана. Мембранные клапаны превосходно контролируют поток жидкостей, содержащих взвешенные твердые частицы, и обеспечивают гибкость установки в любом положении. Мембранные клапаны переливного типа лучше подходят для дросселирования, чем прямые мембранные клапаны, поскольку большая площадь перекрытия конструкции вдоль седла придает ей характеристики быстрооткрывающегося клапана. Диафрагма действует как прокладка клапана и предотвращает утечки между корпусом и крышкой крышки.

Мембранные клапаны используют корпус клапана с коррозионностойкой футеровкой и коррозионностойкую диафрагму для замены компонентов плунжера клапана и контролируют среду путем перемещения диафрагмы. Когда диафрагма поднимается вверх, проход открывается; когда диафрагма опускается, она прижимается к корпусу клапана и клапан закрывается.

Преимущества мембранного клапана

1) Простая конструкция, состоящая всего из трех частей: корпуса клапана, диафрагмы и крышки.
2) Во время работы среда контактирует только с диафрагмой, поэтому клапан не загрязняется легко.
3) Подходит для транспортировки агрессивных и вязких жидкостей.

Недостатки мембранного клапана

1) Не подходит для труб большего диаметра.
2) Плохая стойкость к давлению и термостойкость.

Материал конструкции диафрагмы

Диафрагмы могут быть изготовлены из различных материалов. Выбор материала зависит от характера обрабатываемого материала, температуры, давления и частоты эксплуатации. Эластомерные материалы диафрагмы обладают высокой устойчивостью к химическим веществам при высоких температурах. Однако механические свойства эластомерных материалов ухудшаются при более высокой температуре (выше 150°F). Высокое давление также может разрушить диафрагму. Еще одним фактором, который может повлиять на функцию диафрагмы, является концентрация среды, с которой она будет работать. Материал может демонстрировать удовлетворительную коррозионную стойкость к определенным корродирующим веществам вплоть до определенной концентрации и/или температуры. Примеры материалов диафрагмы и их характеристики можно увидеть в таблице ниже.

Материал	Размер		Температура		Приложения
	дюймы	мм	ºF	ºС
Бутилкаучук	0.6 – 14	15 – 350	– от 22 до 134	– от 30 до 90	Кислоты и щелочи
Нитриловый каучук	0.6 – 14	15 – 350	от 14 до 134	от -10 до 90	Масла, жиры и топливо
Неопрен	0.6 – 14	15 – 350	– от 4 до 134	– от 20 до 90	Масла, смазки, воздух и радиоактивные жидкости
Натуральный/синтетический каучук	0.6 – 14	15 – 350	– от 40 до 134	– от 40 до 90	Абразивы, пивоваренные и разбавленные минеральные кислоты
Белый натуральный каучук	0.6 – 5	15 – 125	– с 31 по 134	– от 35 до 90	Продукты питания и фармацевтика
Белый бутил	0.6 – 6	15 – 150	– от 22 до 212	– от 30 до 100	Естественный цвет, продукты питания, пластмассы и фармацевтические препараты
Витон	0.6 – 14	15 – 350	с 41 по 284	от 5 до 140	Применение углеводородных кислот, серы и хлора
Гипалон	0.6 – 14	15 – 350	от 32 до 134	от 0 до 90	Устойчивость к кислотам и озону
Бутилкаучук	0.6 – 14	15 – 350	– от 4 до 248	– от 20 до 120	Горячая вода и периодический пар, рафинирование сахара