ПОЛУЧИТЬ ИНФОРМАЦИЮ О СХЕМЕ МЕМБРАННОГО КЛАПАНА

Что такое мембранный клапан?

Мембранные клапаны получили свое название от гибкого диска, который контактирует с седлом в верхней части корпуса клапана, образуя уплотнение. Диафрагма — это гибкий, чувствительный к давлению элемент, который передает усилие для открытия, закрытия или управления клапаном. Мембранные клапаны аналогичны пережимным клапанам, но для отделения потока от запорного элемента вместо эластомерного вкладыша в корпусе клапана используется эластомерная диафрагма.

Как работают мембранные клапаны?

Мембранные клапаны просты в конструкции и эксплуатации. Привод клапана контактирует с внутренней мембраной (или «диафрагмой») клапана в открытом положении. Когда пользователь желает закрыть клапан, привод нажимается и/или поворачивается, и мембрана вдавливается в край твердой засыпки, закрывая клапан. Некоторые мембранные клапаны также могут иметь полуоткрытое/ограниченное положение, в котором мембрана частично закрыта, позволяя дросселировать поток через клапан. В следующем разделе мы рассмотрим широкие категории мембранных клапанов и места, где они наиболее полезны.

Типы мембранных клапанов

Мембранные клапаны водосливного типа

Мембранный клапан переливного типа является одной из наиболее распространенных конструкций и показан на рисунке 2 выше. Конструкция с приподнятой кромкой/седлом лучше всего подходит для регулирования небольшого расхода и обеспечивает герметичность благодаря крышке над диафрагмой и приводом. Эта конструкция оптимальна для опасных или агрессивных жидкостей и газов, поскольку любая неисправность мембраны будет локализована этой крышкой. Кроме того, наклонный корпус делает этот клапан самодренирующимся, но этот дренаж может происходить в обоих направлениях клапана, что может быть неоптимальным для некоторых применений. Клапан переливного типа в основном предназначен для чистых, однородных жидкостей, поскольку вязкие суспензии и отложения могут накапливаться по обе стороны седла. Чаще всего они встречаются в таких процессах, как пищевая/химическая промышленность, производство газа, коррозионные процессы и обработка воды.

Мембранные клапаны прямого проходного типа

Прямоточный мембранный клапан конструктивно аналогичен клапанам переливного типа; однако он не имеет характерного седла и вместо этого имеет совершенно прямой путь. Их мембраны обычно более гибкие и позволяют перемещаться на большее расстояние, поскольку они должны касаться самого дна клапана. Эти клапаны необходимо часто обслуживать/заменять, поскольку срок их службы обычно меньше, чем у конструкций водосливного типа, из-за их более гибких мембран. Прямоточные мембранные клапаны используются для суспензий, вязких жидкостей и других применений, где необходимо уменьшить блокирование. Они также полезны для двунаправленных режимов потока, поскольку в них нет седла, препятствующего быстрому переходу от входа к выходу.

Детали мембранного клапана

Компоненты мембранных клапанов следующие:

Крышка мембранного клапана

Крышка служит верхней крышкой и крепится болтами к корпусу клапана. Он защищает компрессор, шток, мембрану и другие несмачиваемые компоненты мембранного клапана.

Корпус мембранного клапана

Корпус клапана представляет собой компонент, непосредственно соединенный с трубопроводом, по которому проходит жидкость. Сечение потока внутри корпуса клапана зависит от типа мембранного клапана.

Корпус клапана и крышка изготовлены из прочных, жестких и устойчивых к коррозии материалов.

Мембранный клапан Мембрана

Диафрагма изготовлена из высокоэластичного полимерного диска, который перемещается вниз и касается нижней части корпуса клапана, ограничивая или препятствуя прохождению жидкости. Диафрагма поднимается, если необходимо увеличить расход жидкости или полностью открыть клапан. Жидкость течет под диафрагмой. Однако этот компонент ограничивает рабочую температуру и давление клапана из-за материала и конструкции диафрагмы. Его также необходимо периодически заменять, поскольку его механические свойства ухудшаются во время использования.

Диафрагма изолирует несмачиваемые компоненты (компрессор, шток и привод) от текущей среды. Следовательно, твердые частицы и вязкие жидкости с меньшей вероятностью будут мешать рабочему механизму мембранного клапана. Это также защищает несмачиваемые компоненты от коррозии. И наоборот, жидкость в трубопроводе не будет загрязнена смазкой, используемой при работе клапана.

Материал мембранного клапана Мембрана

Тип без подкладки или с резиновой подкладкой

• NR/Натуральный каучук
• NBR/Нитрил/Буна-Н
• EPDM
• ФКМ/Витон
• БУНА-Н
• СИ/Силиконовая резина
• Кожа

Тип фторопласта

• FEP, с подложкой из EPDM
• ПТФЭ, с подложкой из EPDM
• PFA, с подложкой из EPDM

Компрессор с мембранным клапаном

Компрессор представляет собой диск, расположенный между штоком клапана и диафрагмой. Он поддерживает мембранный клапан и распределяет усилия штока во время линейного движения. Конструкция компрессора оптимизирована для обеспечения лучшего дросселирования и контроля потока.

Шток мембранного клапана

Шток представляет собой вертикальный вал, соединенный с компрессором, который совершает линейное движение для перемещения компрессора и диафрагмы, приводя таким образом в действие мембранный клапан. Он передает движение, производимое приводом. Мембранные клапаны могут иметь шток поршневого или резьбового типа. Как следует из названия, клапаны поршневого типа приводятся в движение поршневым узлом внутри крышки, при этом шток клапана, вероятно, действует как шток поршня. Для этого типа требуется линейная сила, создаваемая давлением жидкости. Клапаны с резьбовым штоком имеют соответствующую гайку штока. Для этого типа требуется крутящий момент для линейного перемещения штока, а также смазка для плавного движения.

Резьбовые штоки мембранных клапанов могут иметь подъемный или неподъемный механизм:

• Восходящий стебель: Выступающие или индикаторные штоки доходят до маховика. При повороте маховика шток поднимается или опускается, открывая или закрывая клапан соответственно. Следовательно, легче определить степень открытия клапана, глядя на открытую часть штока. Однако растущие стебли занимают больше места, чем не растущие.
• Неподнимающийся стебель: Неподнимающиеся штоки или штоки без индикации вращаются для открытия или закрытия клапана, но это не приводит к перемещению штока вверх или вниз. Клапаны с невыдвижным штоком используются в ограниченном пространстве, например, в подземных трубопроводных системах.

Преимущества и недостатки мембранных клапанов

Преимущества	Недостатки
Очень чистый	Можно использовать только при умеренных температурах (от -60 до 450°F).
Герметичное уплотнение	Может использоваться только при умеренном давлении (около 300 фунтов на квадратный дюйм).
Плотное закрытие	Невозможно использовать в многооборотных операциях.
Простота обслуживания	Отсутствуют отраслевые стандартные габаритные размеры.
Ремонт можно производить без остановки трубопровода.	Корпус должен быть изготовлен из коррозионностойкого материала.
Уменьшить утечку в окружающую среду