In quasi tutti i sistemi di tubazioni, le valvole contribuiscono come dispositivo ingegneristico di base. Questi dispositivi meccanici/elettromeccanici controllano il flusso dei fluidi e sono disponibili in molte varianti specifiche. Esistono molti produttori di valvole a membrana che forniscono le valvole più adatte alle vostre esigenze. Poiché questo articolo si concentra sulla valvola a diaframma, possiamo esaminare cos'è, come funziona e le varie forme disponibili. Questa analisi può aiutare a determinare se le valvole a diaframma possono essere utili e a scegliere la versione più adatta alle esigenze.
Valvola a membrana
Che cos'è la valvola a membrana?
La valvola a diaframma è un tipo speciale di valvola di intercettazione ed è bidirezionale. Si distingue strutturalmente dalle valvole normali. Come suggerisce il nome, il diaframma è l'elemento di apertura e chiusura di una valvola a diaframma, costituito da un materiale morbido/flessibile, elastico, non corrosivo e non permeabile, come la gomma e la plastica, che separa il fluido all'interno della cavità del corpo della valvola dalla cavità del coperchio e dall'elemento di comando, impedendo la contaminazione del fluido di lavoro e la corrosione delle parti operative.
Le valvole a diaframma possono essere utilizzate per applicazioni a bassa pressione, bassa temperatura, materiali corrosivi e in sospensione. La semplicità della costruzione, la tenuta forte e positiva, la resistenza alla corrosione e la bassa resistenza ai fluidi sono i vantaggi di queste valvole, che sono considerate a prova di perdite, in quanto non esiste un percorso di perdita nella loro costruzione e questa funzione le rende preziose quando non è possibile accettare perdite all'interno o all'esterno del dispositivo. Tutti questi vantaggi rendono la valvola a diaframma popolare e adatta a molte applicazioni.
Come funziona la valvola a membrana?
Il funzionamento di una valvola a diaframma è semplice come quello di una valvola a pinza. Una membrana elastica e resiliente è fissata al compressore per mezzo di un perno stampato a membrana. Quando l'operatore desidera chiudere la valvola, l'attuatore viene premuto e/o ruotato e la membrana viene forzata nel bordo dell'accidente solido, chiudendo la valvola.
Il compressore viene spostato su e giù per lo stelo della valvola. In questo modo, quando il compressore viene sollevato, il diaframma si solleva. Quando il compressore viene abbassato, il diaframma viene spinto nel fondo curvo o dallo stramazzo, a seconda del tipo di costruzione.
Tipi di valvola a membrana
Le valvole a membrana sono disponibili principalmente in due modelli semplici: a stramazzo e a passaggio diretto. Queste valvole funzionano allo stesso modo, ma la forma del corpo, la membrana e l'applicazione variano. Per rendere le valvole a diaframma accettabili per usi corrosivi, l'interno del corpo e le flange terminali devono essere rivestite. A seconda dei requisiti, si possono utilizzare diversi materiali per il rivestimento.
Per struttura corporea:
Valvola a membrana a filo.
I modelli più comuni disponibili sono le valvole a membrana di tipo weir. La configurazione a labbro rialzato/sella per il controllo di portate limitate è ideale ed è sicura grazie alla copertura della membrana e dell'attuatore. Questo design è adatto a gas e liquidi nocivi o corrosivi, poiché il coperchio impedisce ogni rottura della membrana. Come elemento integrato nel corpo della valvola, viene fornito uno stramazzo. Lo stramazzo funge da sede della valvola per comprimere la membrana ed evitare le sovratensioni. Il corpo inclinato spesso drena naturalmente questa valvola, anche se può verificarsi in entrambe le direzioni e con certi usi, che potrebbero non essere desiderabili. In genere, questo tipo di valvola a membrana viene prodotto in grandi dimensioni. Lo stramazzo elevato riduce la quantità di movimento della membrana dalla posizione completamente aperta a quella completamente chiusa, diminuendo così la quantità di sforzi e sollecitazioni nella membrana. La valvola a stramazzo è spesso utilizzata per fluidi lisci e omogenei, poiché i fanghi viscosi e i sedimenti possono accumularsi su entrambi i lati della sella. Sono molto diffuse in processi come quelli alimentari/chimici, nella lavorazione del gas, nelle applicazioni corrosive e in quelle idriche.
Valvola a membrana a filo
Valvola a diaframma passante diritta.
La valvola a membrana a passaggio rettilineo è simile nell'aspetto ai tipi a stramazzo, ma non include la tipica sella e ha invece una pista rettilinea. Di solito, le loro membrane sono più compatte e consentono un passaggio più lungo, poiché il fondo della valvola deve essere toccato. Quando la valvola a passaggio rettilineo è aperta, per ottenere il massimo flusso in qualsiasi direzione, la membrana si solleva in alto. Quando la valvola è chiusa, anche in presenza di materiale grossolano o fibroso nella linea, il diaframma si chiude a tenuta stagna. Queste valvole devono essere riparate anche perché, a causa delle membrane più compatte, la loro durata è normalmente più breve rispetto a quelle a stramazzo. Per i fanghi, gli oli viscosi e altre condizioni in cui il blocco deve essere ridotto al minimo, vengono spesso utilizzate valvole a membrana passanti. Nell'industria delle bevande, il tipo di valvola a passaggio totale è quello più comunemente utilizzato. Consente la pulizia con spazzola a sfera, senza aprire o rimuovere la valvola dalla linea, con vapore o soda caustica. Sono inoltre adatte a regimi di flusso bidirezionali, poiché non vi è una sella per evitare il passaggio improvviso dall'ingresso all'uscita.
Valvola a membrana passante diritta
Per attuatore.
Per decidere quale tipo di attuazione utilizzare per chiudere e aprire la valvola, dipende dalla forza del flusso e dalla struttura più ampia di cui la valvola è un componente. I tipi di attuazione sono: manuale, elettrica a solenoide, pneumatica, termica, idraulica e i più moderni attuatori del meccanismo di controllo.
Vantaggi della valvola a membrana:
Possono essere utilizzate anche valvole a membrana per il servizio di strozzatura. Grazie all'ampia area di chiusura lungo il banco, le caratteristiche di strozzamento sono quelle di una valvola ad apertura rapida.
Una valvola a membrana di tipo weir è adatta alla regolazione di piccole portate.
Offrono una forte resistenza chimica grazie alla gamma di rivestimenti disponibili.
Le valvole a membrana sono particolarmente ideali per il trattamento di oli corrosivi privi di contaminazione, fanghi fibrosi, fluidi tossici o altri fluidi.
La funzione di lavoro di una valvola a membrana non è esposta ai fluidi all'interno della tubazione. Per non interferire con il meccanismo di funzionamento, i fluidi appiccicosi o viscosi non possono entrare nel coperchio.
Molti fluidi che potrebbero intasare, erodere o rovinare le parti operative di qualsiasi altro tipo di valvola passano attraverso la valvola a diaframma senza causare alcun problema. Al contrario, i lubrificanti utilizzati dal meccanismo di lavoro non possono contaminare il fluido gestito.
Non ci sono ghiandole di imballaggio da proteggere e non c'è possibilità di perdite di stelo nelle valvole.
Svantaggi della valvola a membrana:
Lo sbarramento impedirà al tubo di drenare completamente.
Le temperature e le pressioni di esercizio del materiale del diaframma sono ridotte. Le pressioni sono tipicamente limitate a 200 psi e le temperature fino a 400 F (204 C).
Il diaframma può anche diminuire la pressione idrostatica.
Il diaframma può subire la corrosione in caso di utilizzo prolungato in servizi di strozzatura estremi contenenti impurità.
Le valvole a membrana sono limitate a dimensioni ridotte, in genere da 1⁄2 a 12 NPS (DN 15-300).
Guida alla scelta delle valvole a membrana.
Le valvole a membrana non hanno un design specifico per il settore; pertanto, determinare la valvola corretta per la propria applicazione potrebbe essere complicato. Questa parte include alcune descrizioni cruciali dei criteri da definire. Si noti che questo elenco non è esaustivo, ma dovrebbe almeno guidare gli ingegneri o i tecnici di un'azienda. produttore di valvole a membrana nella direzione corretta.
Dimensione della valvola: Poiché queste valvole sono utilizzate in applicazioni di strozzamento, la loro dimensione ha effetti importanti sul fluido. In primo luogo, è necessario calcolare la quantità di fluido di processo desiderata attraverso il dispositivo per determinare la dimensione corretta della valvola. Ciò implica la comprensione della portata del fluido, della sua particolare gravità/viscosità e della portata ottimale. In secondo luogo, occorre misurare le temperature ottimali e le pressioni di ingresso e di uscita, nonché il potenziale desiderato della valvola e le forze necessarie per ostruire il flusso. Il rapporto corretto tra diametro interno ed esterno della valvola può essere calcolato con l'ausilio di tabelle.
Campo di caduta di pressione: Qual è la riduzione ottimale della pressione attraverso la valvola? Assicuratevi che questo valore sia definito o, se non ne siete sicuri, scegliete una percentuale sufficientemente grande per regolare il flusso del fluido. Quindi stabilire le pressioni che la valvola incontra durante il funzionamento del dispositivo, in modo da poter scegliere una valvola che supporti l'intera gamma.
Azionamento richiesto: Utilizzando la parte precedente, prevedere quale tipo di diaframma sarebbe più utile per il fluido di processo. Decidete poi se il corpo e lo stelo saranno rivelati al fluido o se questi componenti devono essere isolati.
Terminali di connessione: Determinare il rapporto tra la valvola e il sistema; questo può assumere la forma di filettatura di base, giunti saldati, flange e/o altre procedure di screening specifiche per l'applicazione. Quindi, valutare le proprietà ottimali del materiale della valvola, in modo che il flusso del fluido non influisca negativamente sul funzionamento della valvola. Ad esempio, i fluidi altamente corrosivi richiedono materiali che non si deteriorino in condizioni caustiche, come l'acciaio inossidabile, il bronzo e altri metalli. Infine, decidete tutte le altre caratteristiche, come l'unità di misura, le indicazioni sulla posizione, le misure di sicurezza e altro ancora, per consentire alla valvola di funzionare al meglio per il vostro progetto.
Dove viene utilizzata la valvola a membrana?
La valvola a diaframma è economica, efficace e disponibile in una varietà di design, per questo può essere utilizzata in molte applicazioni. Alcuni dei settori in cui può essere utilizzata sono:
Impianti di trattamento delle acque.
Industria farmaceutica.
Impianti di trasformazione alimentare.
Centrali elettriche.
Servizi di aspirazione.
Applicazioni soggette a corrosione.
Come installare una valvola a membrana.
Rimuovere l'intero materiale di imballaggio dalla valvola. Prima dell'installazione, verificare la presenza di contaminanti e corpi estranei nella tubazione e, se necessario, pulirla.
La valvola può essere installata in qualsiasi posizione di montaggio. Occorre prestare attenzione a garantire l'accesso alla valvola da entrambe le direzioni per la manutenzione. Quando la valvola è montata in campo aperto, deve essere protetta dagli agenti atmosferici sul posto.
Durante l'installazione della valvola, lo spazio tra le flange della tubazione deve essere di almeno 20 mm sull'intera lunghezza della valvola, in modo da non influenzare le fasce di funzionamento e consentire l'installazione delle guarnizioni. Poiché i giunti delle flange sono consigliati con giunti in gomma rinforzati in acciaio, questo aspetto è fondamentale per le flange slip-on.
Le controflange delle tubazioni devono essere piano-parallele e concentriche. I bulloni di collegamento devono essere fissati in modo simile trasversalmente (senza tensione).
La tubazione non deve essere sollevata dalla valvola in alcun modo. Per i fluidi corrosivi, è necessario utilizzare guarnizioni piatte in conformità alla norma DIN 2690.
Manutenzione della valvola a membrana:
Prima di iniziare i lavori di manutenzione, tutte le linee ad alta pressione devono essere abbassate e protette contro il riavvio! Al termine dei lavori di riparazione è necessario verificare la tenuta di entrambi i collegamenti.
Le valvole a membrana spesso non richiedono manutenzione. Il nipplo di lubrificazione situato sul collo del coperchio deve essere lubrificato a intervalli frequenti.
Ispezione: Individuare le condizioni esterne della valvola. Pulire e rattoppare il rivestimento, se necessario. Controllare la tenuta dei contatti del tubo, ad esempio delle flange. Verificare il funzionamento regolare della valvola. Commutare manualmente l'intera corsa. Controllare la tenuta all'estremità della guarnizione: regolare la valvola in posizione chiusa. Verificare la diminuzione della pressione a valle e a monte della valvola.
Il diaframma in elastomero deve essere conservato con attenzione: lo spazio di stoccaggio deve essere freddo, asciutto e adeguatamente ventilato. È necessario mantenere una temperatura ambiente compresa tra +20 0 C e 10 0 C. Quando lo spazio di stoccaggio è riscaldato, i radiatori e gli scarichi devono essere schermati dai contenitori di stoccaggio. La distanza tra il riscaldatore e i prodotti di stoccaggio deve essere di almeno 1 metro. Umidità relativa approssimativa. 65% ha un effetto benefico sui diaframmi conservati. Il diaframma non deve essere esposto alla luce del giorno. Solventi, oli e lubrificanti non devono essere imballati insieme ai diaframmi in elastomero. Separare i nuovi diaframmi conservati da quelli conservati da più tempo. Spesso si utilizzano prima i diaframmi conservati da più tempo.
Pulizia del diaframma: Gli articoli in gomma devono essere lavati con acqua calda. Dopo un periodo di stoccaggio di 6-8 mesi, si consiglia di pulire e risciacquare con acqua prima dell'installazione con un solvente all'1,5% di carbonato di sodio. I diaframmi puliti non possono essere asciugati dal riscaldatore.
Svitare i bulloni del coperchio in senso trasversale e sollevare la parte superiore del corpo. L'adesivo tra la flangia del coperchio del corpo e la membrana può essere separato andando avanti e indietro. Se è difficile rimuovere la parte superiore, la valvola può essere spinta in direzione di chiusura per mezzo di un volantino, che solleva il coperchio e consente di estrarre la valvola insieme alla membrana.
Smontare il diaframma ruotando in senso orario il componente di pressione. Rimuovere la protezione del tubo (tubo di gomma) dal nuovo diaframma. Avvitare completamente il diaframma con la vite del diaframma nella componente di pressione.
Sintesi: Come abbiamo detto in precedenza, la valvola a diaframma è adatta a molte applicazioni in quanto è semplice, economica e richiede poca manutenzione. Questo articolo illustra brevemente le caratteristiche della valvola a diaframma.
Modulo di richiesta (vi risponderemo il prima possibile)
