Katup Diafragma

Di hampir setiap sistem perpipaan, katup berkontribusi sebagai perangkat teknik dasar. Perangkat mekanis/elektromekanis ini mengontrol aliran media dan tersedia dalam banyak varian spesifik. Ada banyak produsen katup diafragma di luar sana yang menyediakan katup yang tepat sesuai kebutuhan Anda. Karena artikel ini berfokus pada katup diafragma, maka kita dapat melihat apa itu, bagaimana cara kerjanya, dan berbagai bentuk yang tersedia. Analisis ini dapat membantu untuk menentukan apakah katup diafragma dapat membantu dan bagaimana memilih versi yang tepat untuk kebutuhan tersebut. 

Katup Diafragma

Apa yang dimaksud dengan katup diafragma?

Katup diafragma adalah jenis katup penutup khusus dan bersifat dua arah. Secara struktural berbeda dari katup biasa. Sesuai dengan namanya diafragma adalah elemen pembuka dan penutup pada katup diafragma yang terbuat dari bahan lunak/fleksibel yang elastis, tidak korosif, bahan yang tidak tembus air seperti karet dan plastik, hal ini memisahkan fluida di dalam rongga badan katup dengan rongga penutup dan bagian penggerak yang mencegah kontaminasi pada media kerja dan korosi pada bagian yang beroperasi.

Untuk aplikasi tekanan rendah, suhu rendah, korosif, dan bahan tersuspensi, katup diafragma dapat digunakan. Mereka mendapat manfaat dari kesederhanaan konstruksi, penyegelan yang kuat dan positif, ketahanan korosi, dan ketahanan cairan yang rendah, dan karena tidak ada jalur kebocoran dalam konstruksi desain, katup ini dianggap anti bocor, fungsi ini membuat katup sangat berharga ketika kebocoran di dalam atau di luar perangkat tidak dapat diterima. Semua manfaat ini membuat katup diafragma populer dan cocok untuk banyak aplikasi.

Bagaimana cara kerja katup diafragma?

Cara kerja katup diafragma sesederhana katup penjepit jepit. Diafragma yang tangguh dan elastis dipasang ke kompresor dengan menggunakan stud yang dibentuk diafragma. Ketika operator ingin katup ditutup, aktuator ditekan dan/atau diputar dan membran dipaksa masuk ke tepi dam yang kokoh, menutup katup.

Kompresor digerakkan ke atas dan ke bawah batang katup. Dengan demikian, saat kompresor diangkat, diafragma terangkat. Diafragma didorong ke bagian bawah yang melengkung atau oleh bendung, tergantung pada jenis konstruksinya, saat kompresor diturunkan.

Jenis-jenis katup diafragma

Tersedia dua desain sederhana dari katup diafragma: bendung dan straight-through. Katup ini beroperasi dengan cara yang sama, tetapi bentuk badan, diafragma, dan aplikasinya bervariasi. Agar katup diafragma dapat diterima untuk penggunaan korosif, bagian dalam bodi dan flensa ujung harus dilapisi. Berbagai bahan pelapis dapat digunakan, tergantung pada kebutuhan.

1. Berdasarkan struktur tubuh:

• Katup diafragma tipe kawat.

Desain yang paling umum tersedia adalah katup diafragma tipe bendung. Konfigurasi bibir/pelana yang ditinggikan untuk kontrol aliran terbatas sangat cocok dan aman dari kebocoran berkat penutup di atas diafragma dan aktuator. Desain ini cocok untuk gas dan cairan berbahaya atau korosif, karena penutup ini menjaga setiap kerusakan membran. Sebagai elemen terintegrasi dari badan katup, diberikan bendung. Bendung berfungsi sebagai dudukan katup untuk menekan diafragma untuk menghindari lonjakan. Badan miring sering kali secara alami menguras katup ini, meskipun dapat terjadi di kedua arah dan dengan penggunaan tertentu, yang mungkin tidak diinginkan. Umumnya, jenis katup diafragma ini diproduksi dalam ukuran besar. Bendung yang ditinggikan mengurangi jumlah pergerakan diafragma dari posisi terbuka sepenuhnya ke posisi tertutup sepenuhnya, sehingga mengurangi jumlah regangan dan tekanan pada diafragma. Untuk cairan yang halus dan homogen, katup tipe bendung sering digunakan, karena bubur kental dan sedimen dapat menumpuk di kedua sisi pelana. Dalam proses seperti makanan / kimia, pemrosesan gas, korosif, dan aplikasi air, mereka paling sering ditemukan.

Katup Diafragma Jenis Kawat

• Lurus melalui katup diafragma.

Katup diafragma straight-through memiliki tampilan yang mirip dengan tipe bendung; tetapi, tidak memiliki pelana yang khas dan memiliki jalur yang lurus. Biasanya, membrannya lebih kompak dan memungkinkan jarak yang lebih jauh untuk dilewati, karena bagian paling bawah katup harus disentuh. Ketika katup straight-through terbuka, untuk aliran aliran maksimum ke segala arah, diafragma terangkat tinggi. Ketika katup ditutup, bahkan dengan bahan kasar atau berserat di saluran, diafragma menutup rapat untuk penyegelan positif. Katup ini juga harus diperbaiki karena karena membrannya yang lebih kompak, masa pakainya biasanya lebih pendek daripada desain tipe bendung. Untuk bubur, minyak kental, dan kondisi lain, di mana penyumbatan harus diminimalkan, katup diafragma lurus sering digunakan. Dalam industri minuman, jenis katup lubang penuh paling sering digunakan. Ini memungkinkan pembersihan sikat bola, tanpa membuka atau melepaskan katup dari saluran, baik dengan uap maupun soda api. Mereka juga cocok untuk rezim aliran dua arah karena tidak ada pelana untuk menghindari transisi tiba-tiba dari saluran masuk ke saluran keluar.

Katup Diafragma Lurus Melalui

2. Dengan aktuator.

• Untuk memutuskan jenis aktuasi apa yang harus digunakan untuk menutup dan membuka katup; ini tergantung pada gaya aliran dan struktur yang lebih luas di mana katup merupakan komponennya. Aktuator manual, solenoida listrik, pneumatik, termal, hidrolik, dan aktuator yang lebih modern dari mekanisme kontrol menyediakan jenis aktuasi.

Keuntungan dari katup diafragma:

• Katup diafragma untuk layanan throttling juga dapat digunakan. Berkat area penutupan yang lebar di sepanjang bangku, fitur pelambatan adalah fitur katup yang dapat dibuka dengan cepat.
• Katup diafragma tipe bendung cocok untuk mengatur aliran kecil.
• Memberikan ketahanan kimia yang kuat karena berbagai lapisan yang tersedia.
• Katup diafragma sangat ideal untuk pengolahan minyak korosif bebas kontaminasi, bubur berserat, cairan beracun, atau cairan lainnya.
• Fungsi kerja katup diafragma tidak terpapar media di dalam pipa. Untuk mengacaukan mekanisme kerja, cairan lengket atau kental tidak boleh masuk ke dalam kap mesin.
• Banyak cairan yang mungkin menyumbat, mengikis, atau merusak bagian operasi dari jenis katup lain akan bergerak melalui katup diafragma tanpa menimbulkan masalah. Sebaliknya, pelumas yang digunakan oleh mekanisme kerja tidak dapat dibiarkan mencemari cairan yang dikelola.
• Tidak ada kelenjar pengemasan yang harus dilindungi dan tidak ada kemungkinan kebocoran batang pada katup.

Kerugian dari katup diafragma:

• Bendung akan mencegah pipa mengalir sepenuhnya.
• Suhu dan tekanan kerja bahan diafragma dikurangi. Tekanan biasanya dibatasi hingga 200 psi dan suhu hingga 400 F (204 C).
• Diafragma juga dapat mengurangi tekanan hidrostatis.
• Diafragma dapat mengalami korosi apabila digunakan secara ekstensif dalam layanan pelambatan ekstrem yang mengandung kotoran.
• Katup diafragma terbatas pada ukuran kecil, biasanya dari 1/2 hingga 12 NPS (DN 15 hingga 300).

Panduan pemilihan katup diafragma. 

Katup diafragma tidak memiliki desain khusus untuk industri; oleh karena itu, menentukan katup yang tepat untuk aplikasi Anda bisa jadi rumit. Bagian ini akan mencakup beberapa deskripsi penting tentang kriteria yang akan ditentukan. Perhatikan bahwa daftar ini tidak lengkap, tetapi setidaknya harus memandu para insinyur atau produsen katup diafragma ke arah yang benar.

• Ukuran Katup: Karena katup ini digunakan dalam aplikasi pelambatan, ukurannya memiliki efek fluida yang besar. Pertama, hitung jumlah fluida proses yang diinginkan melalui perangkat untuk menentukan ukuran katup yang tepat. Ini menyiratkan pemahaman tentang laju aliran fluida, gravitasi / viskositas tertentu, dan laju aliran optimal. Kedua, mengukur suhu optimal dan tekanan saluran masuk / keluar, serta potensi katup yang diinginkan dan gaya yang diperlukan untuk menghalangi aliran. Rasio diameter dalam dan luar yang tepat untuk katup Anda kemudian dapat dihitung dengan menggunakan tabel.
• Kisaran penurunan tekanan: Berapa pengurangan tekanan yang optimal melalui katup? Pastikan nilai ini ditentukan, atau jika tidak yakin, pilih persentase yang cukup besar untuk menyesuaikan aliran fluida. Kemudian tentukan tekanan yang dihadapi katup saat perangkat beroperasi sehingga katup yang mendukung seluruh rentang dapat dipilih.
• Diperlukan aktuasi: Dengan menggunakan bagian sebelumnya, prediksikan jenis diafragma mana yang akan lebih berguna untuk cairan proses Anda. Kemudian putuskan apakah tubuh dan batang akan diungkap ke media atau apakah komponen-komponen ini harus diisolasi.
• Koneksi berakhir: Tentukan hubungan antara katup dan sistem Anda; ini dapat berupa ulir dasar, sambungan las, flensa, dan / atau prosedur penyaringan khusus aplikasi lainnya. Selanjutnya, evaluasi sifat material yang optimal dari katup sehingga aliran fluida tidak mempengaruhi pengoperasian katup. Misalnya, cairan yang sangat korosif membutuhkan bahan yang tidak meluruh dalam kondisi kaustik, seperti baja tahan karat, perunggu, dan logam lainnya. Terakhir, tentukan semua karakteristik lain, seperti unit, indikasi lokasi, langkah-langkah keamanan, dan lainnya agar katup Anda berfungsi lebih baik untuk proyek Anda.

Di mana katup diafragma digunakan?

Katup diafragma murah, Efektif, dan tersedia dalam berbagai desain karena itu dapat digunakan dalam banyak aplikasi. Beberapa industri yang dapat menggunakannya adalah:

• Instalasi pengolahan air.
• Industri farmasi.
• Pabrik pengolahan makanan.
• Pembangkit listrik.
• Layanan vakum.
• Aplikasi yang rentan terhadap korosi.

Cara memasang katup diafragma.

• Lepaskan seluruh bahan kemasan dari katup. Periksa pipa dari kontaminan dan benda asing sebelum pemasangan dan, jika perlu, bersihkan.
• Di lokasi pemasangan mana pun, katup dapat dipasang. Perhatian harus diberikan untuk memberikan jalan masuk ke katup dari kedua arah untuk servis. Ketika katup dipasang di lapangan terbuka, katup harus diamankan dari dampak cuaca langsung di lokasi.
• Jarak antara flensa pipa harus setidaknya 20 mm di atas panjang lengkap katup selama pemasangan katup, agar tidak mempengaruhi strip operasi dan memungkinkan gasket dipasang. Karena sambungan flensa direkomendasikan dengan sambungan karet yang diperkuat baja, ini sangat penting untuk flensa slip-on.
• Flensa penghitung pipa harus sejajar bidang dan konsentris. Baut penghubung harus dipasang dengan cara yang sama secara melintang (tanpa tegangan).
• Pipa tidak boleh ditinggikan ke katup dengan cara apa pun. Untuk media korosif, gasket datar harus digunakan sesuai dengan DIN 2690.

Pemeliharaan katup diafragma:

• Semua saluran bertekanan tinggi harus diturunkan dan dilindungi agar tidak menyala kembali sebelum memulai pekerjaan pemeliharaan! Kedua sambungan harus diuji kebocoran dan kekencangannya setelah pekerjaan perbaikan selesai.
• Katup diafragma sering kali bebas perawatan. Jenis puting pelumas pada leher penutup harus dilumasi secara berkala.
• Inspeksi: Cari tahu kondisi eksterior katup. Bersihkan dan tambal lapisan jika perlu. Periksa kekencangan kontak pipa, misalnya flensa. Uji kelancaran pengoperasian katup. Ganti seluruh langkah secara manual. Periksa kekencangan di ujung segel: sesuaikan katup ke posisi tertutup. Periksa penurunan tekanan di bagian hilir dan hulu katup.
• Diafragma elastomer harus diperhatikan saat disimpan: ruang penyimpanan harus dingin, kering, dan berventilasi memadai. Suhu ruangan antara +20 0 C dan -10 0 C harus dipertahankan. Ketika ruang penyimpanan dipanaskan, radiator dan saluran air harus dilindungi dari wadah penyimpanan. Jarak antara pemanas dan produk penyimpanan harus setidaknya 1m. Perkiraan kelembaban relatif. 65% memiliki efek menguntungkan pada diafragma yang diawetkan. Diafragma tidak boleh terkena sinar matahari yang cerah. Pelarut, oli, dan pelumas tidak boleh dikemas bersama dengan diafragma elastomer. Pisahkan diafragma yang baru disimpan dari diafragma yang lebih lama disimpan. Sering kali gunakan diafragma yang lebih lama disimpan terlebih dahulu.
• Membersihkan Diafragma: Barang-barang karet harus dicuci dengan air panas. Setelah waktu penyimpanan 6 hingga 8 bulan, disarankan untuk membersihkan dan membilasnya dengan air sebelum pemasangan dengan pelarut natrium karbonat 1,5 persen. Diafragma yang sudah dibersihkan tidak dapat dikeringkan dengan pemanas.
• Lepaskan penutup baut yang melintang dan angkat bagian atas bodi kamera. Perekat antara flensa penutup bodi dan diafragma dapat dipisahkan dengan cara maju mundur. Jika sulit untuk melepas bagian atas, katup dapat didorong ke arah penutupan dengan menggunakan handwheel, yang mengangkat penutup dan memungkinkan katup ditarik bersama dengan diafragma.
• Lepaskan penjepit diafragma dengan memutar komponen tekanan searah jarum jam. Lepaskan pelindung pipa (selang karet) dari diafragma yang baru. Kencangkan diafragma dengan sekrup diafragma sepenuhnya ke bagian tekanan.

Ringkasan: Seperti yang telah kita bahas di atas, katup diafragma cocok untuk banyak aplikasi karena sederhana, hemat biaya, dan memiliki sedikit perawatan. Artikel ini secara singkat memandu Anda semua tentang katup diafragma.