Rubber gevoerde membraanafsluiter

Wat is een membraanafsluiter met rubberen voering?

Een met rubber beklede membraanafsluiter is een afsluiter waarvan het membraan bekleed is met rubber. Dit type klep wordt in veel toepassingen gebruikt, zoals rioolwaterzuivering, papierverwerking, mijnbouwmineralen, elektriciteitscentrales, staalfabrieken en chemische industrieën. De met rubber gevoerde membraanafsluiter heeft een behuizing van metaal of kunststof, maar een harde en dikke rubberen voering wordt gebruikt om het membraan te bekleden. Dit maakt het membraan en de hele rubber gevoerde membraanafsluiter veilig bij het hanteren van schurende en corrosieve media. Als zodanig wordt de gehele bevochtigde component beschermd door de rubberen voering, waardoor hydroslijtage wordt voorkomen. Fabrikanten van rubber gevoerde membraanafsluiters maken de afsluiters in een breed scala aan materialen om het volledige potentieel van een effectieve en veelzijdige afsluiter te leveren om de vloeistofstroom te regelen. Met combinaties van sterk metalen materiaal en harde rubberen voering zijn deze met rubber gevoerde membraanafsluiters bestand tegen corrosie en slijtage. Fabrikanten van rubber gevoerde membraanafsluiters maken afsluiters met twee of meer poorten en een zadel of klepstuw. De stuw is het deel waar het membraan van de klep zit. 

Figuur: Met rubber gevoerde membraanafsluiter.

Onderdelen van de rubber gevoerde membraanafsluiter 

Afbeelding: Onderdelen van de met rubber gevoerde membraanafsluiter.

Stam 

Een met rubber gevoerde membraanafsluiter heeft een aanwijzende of niet-aanwijzende klepsteel. Een niet-aanwijzende spindel is een spindel waarbij een handwiel wordt gebruikt om bussen op de spindel te draaien en zo schroefdraad aan te brengen. Deze koppeling wordt gebruikt om de op de stang gemonteerde compressor naar boven en beneden te bewegen en verbindt verder de compressor en het membraan. Een niet-aanwijzende spindel heeft afdichtingsbussen met afgedichte motorkappen. Een aanwijzende spindel is ontworpen zoals de niet-aanwijzende spindel, maar de spindel wordt langer naar boven uitgerekt via het handwiel. Het aanwijslichaam heeft een afdichtende motorkap en een afgedichte bus. 

Compressor 

Dit is het belangrijkste onderdeel van een met rubber beklede membraanafsluiter. Het wordt gebruikt om het membraan dienovereenkomstig te bewegen. Het ene uiteinde van de compressor is verbonden met de stang en het andere met het membraan. Wanneer het handwiel wordt gedraaid, beweegt het de stang omhoog of omlaag. Hierdoor wordt de kinetische energie naar de compressor gestuurd. Wanneer de compressor deze energie ontvangt, krijgt hij de kracht om het membraan omhoog of omlaag te bewegen, afhankelijk van wat de operator nodig heeft om de vloeistofstroom te regelen. 

Bonnet 

Dit onderdeel wordt gebruikt als behuizing bovenop de met rubber gevoerde membraanafsluiter. Het bevat niet-bevochtigde onderdelen van de klep zoals de stang, de compressor en het handwiel. Het bovendeel is met schroeven met het ventiellichaam verbonden. Een hendel wordt gebruikt om het bovendeel van de klep te bedienen. Voor grote kleppen wordt aanbevolen om een bovendeel te gebruiken dat vacuümdicht is. 

Actuator 

De actuator is onderdeel van een met rubber beklede membraanafsluiter die wordt gebruikt om de stang te bedienen om de klepschijf te sluiten of te openen om de vloeistofstroom te regelen. Er worden verschillende soorten actuators gebruikt om de vloeistofstroom in kleppen te regelen. Het type actuator dat wordt gebruikt, hangt af van de vereisten van de toepassing, zoals koppel, automatisering en snelheid.

Positie-indicatoren 

Dit zijn visuele hulplijnen die worden gebruikt in membraanafsluiters met rubberen voering om de positie van de afsluiter te bepalen, dat wil zeggen of deze open of gesloten is. Positie-indicatoren kunnen schakelaar, licht of stang zijn. Deze indicatoren worden ook op kleppen geïnstalleerd om de stroomrichting aan te geven. 

Aansluiting 

De met rubber gevoerde membraanafsluiter kan op verschillende manieren worden aangesloten. Dergelijke methoden zijn: 

Compressiefittingen. Dit zijn fittingen die verbindingen in leidingsystemen kunnen afdichten zonder lassen of draadsnijden. De afdichting ontstaat door het aandraaien van een moer en het samendrukken van een sluitring op de tweede pijp, waardoor een strakke afdichting ontstaat. 

Schroefdraadverbinding. Dit zijn verbindingen die gebruik maken van schroefdraad, waarbij het uiteinde van een klep met schroefdraad buiten of binnen schroefdraad heeft die helpt om pijpen in of over het uiteinde van de klep te schroeven. Dit type verbinding is een van de meest voorkomende en eenvoudigste ontwerpen van een met rubber gevoerde membraanafsluiter.

Metalen oppervlakteafdichting. Dit is een verbinding die gebruik maakt van een metalen pakking tussen de fittingen. De metalen pakking zorgt voor een afdichting aan beide uiteinden van de fittingen. 

Stuiklassen. Deze verbinding wordt gebruikt om stootvoegen te bevestigen. De verbinding wordt bevestigd tussen twee staven, secties of platen. Dit helpt om de klep en de pijp met elkaar te verbinden zonder dat ze in elkaar grijpen.

Moffen solderen/lassen. Dit is een verbinding tussen onderdelen die wordt gemaakt door pijp en klep te solderen. 

Klemflens. Deze verbinding bestaat uit een veerflens die om een leidingsysteem wordt gewikkeld. 

Buisfitting. Deze verbinding verbindt de pijpleiding met de met rubber beklede membraanafsluiter. 

Bout flens. Dit is een aansluiting die wordt gebruikt bij de inlaat of uitlaat van de klep. 

Hoe een met rubber gevoerde membraanafsluiter werkt

Een met rubber beklede membraanafsluiter werkt door de stang omhoog of omlaag te bewegen om respectievelijk te openen of te sluiten. Als de stang omhoog beweegt, beweegt hij samen met de compressor. De compressor is verbonden met het membraan zodat ze tegelijkertijd omhoog bewegen. Het membraan is het deel dat de vloeistofstroom kan laten stoppen of bewegen. Dus als het membraan omhoog beweegt, laat het vloeistof stromen. Om de vloeistofstroom te stoppen of te verminderen, beweegt de stang naar beneden. De compressor en het membraan bewegen dus tegelijkertijd naar beneden waardoor het membraan sluit of de stroming vermindert. 

Figuur: Werking van een met rubber beklede membraanafsluiter.

Typen aandrijvingen gebruikt in rubber gevoerde membraanafsluiters 

Handmatige actuators 

Dit zijn actuators die gebruik maken van een handmatig mechanisme zoals een handwiel zodat de klepbediener er een koppel op kan uitoefenen om de klep te openen/sluiten. Het koppel is nodig omdat het gebruikt wordt om de draadstang te draaien en zo de stang lineair te bewegen waardoor het membraan de vloeistofstroom verandert. Het probleem met handbediende actuators is dat ze met een lage snelheid werken en ook meer draaiinspanning nodig hebben om de met rubber beklede membraanafsluiter te sluiten of te openen. Om de torsie in een met rubber gevoerde membraanafsluiter te versterken, kunnen fabrikanten beslissen om tandwielkoppen te gebruiken die de sluit- of openingssnelheid kunnen verhogen. Deze actuators kunnen ook positie-indicatoren, slagaanpassing en elektrische feedbackschakelaars hebben om de kleppen beter te benutten. 

Elektrische actuators 

Dit zijn actuators die een motor gebruiken om het debiet van de vloeistof te wijzigen. De kracht om de klep te sluiten of te openen komt van een elektromotor. De snelheid van de motor is erg hoog en daarom wordt er een tandwieltrein gebruikt om de snelheid van de motor te verlagen en zo het koppel te verhogen. In mechanische krachtoverbrengingssystemen neemt het koppel evenredig toe wanneer de snelheid wordt verlaagd. De elektrische actuators zijn omkeerbaar, dat wil zeggen dat ze een met rubber beklede membraanafsluiter kunnen openen en sluiten. 

Pneumatische aandrijvingen 

Dit zijn actuators die luchtdruk gebruiken om kleppen beter te laten sluiten of openen. De gebruikte luchtdruk beweegt een zuiger in de met rubber beklede membraanafsluiter. De zuigerstang is verbonden met een compressor. De luchtdruk wordt aan beide zijden van de zuigerkamer overgebracht. Door luchtdruk op de bovenste zuigerkamer toe te voeren, beweegt de zuigerstang naar beneden waardoor het debiet daalt of de klep sluit. Als de luchtdruk op de onderste zuigerkamer wordt overgebracht, beweegt de zuigerstang omhoog waardoor het debiet toeneemt. Luchtlekkage in de zuiger en zuigerstang wordt beschermd door het gebruik van O-ringen die ervoor zorgen dat er geen lucht lekt tussen de kamers. 

Hydraulische actuators 

Dit zijn actuators die hydraulische vloeistoffen gebruiken om de kracht uit te oefenen die nodig is om met rubber beklede membraankleppen te openen of te sluiten. Dergelijke hydraulische vloeistoffen zijn onder andere water en olie. Hydraulische actuators worden vaak gebruikt in toepassingen met lage snelheden. 

Typen rubber gevoerde membraanafsluiters 

Weir type rubber gevoerde membraanafsluiter 

Dit is een type rubber gevoerde membraanafsluiter die geschikt is bevonden voor lekvrije en kleine debietregelingen. Deze klep maakt gebruik van een hellend huisontwerp voor zelflozing die in beide richtingen van de rubber gevoerde membraanafsluiter met stuw kan plaatsvinden. Ondanks dat deze klep in veel toepassingen is gebruikt, kan hij in sommige gevallen niet worden gebruikt om de vloeistofstroom te regelen. Deze klep is het meest geschikt om de stroming in vloeistoffen en gassen te regelen. Deze kleppen zijn geschikt voor schone homogene vloeistoffen omdat zeer viskeuze vloeistoffen de neiging hebben om zich op te hopen op de klep. Deze kleppen werken het best in water, gas, voedsel, chemicaliën en corrosieve toepassingen. 

Rechte rubber gevoerde membraanafsluiter 

Dit is een type met rubber beklede membraanafsluiter die een volledig recht stromingstraject heeft zonder zadel. De met rubber beklede membraanafsluiters sluiten de vloeistofstroom af door contact te maken met de onderkant van de afsluiter. Omdat de membraancomponent flexibel is, kan deze klep voor korte perioden meegaan en moet hij vaak worden gerepareerd en vervangen. In tegenstelling tot de weir-type kleppen kunnen deze kleppen werken op viskeuze vloeistoffen en waterslib. 

Sanitaire rubber gevoerde membraanafsluiters 

Dit zijn met rubber beklede membraanafsluiters die meestal worden gebruikt waar zuivere en schone vloeistof nodig is, zoals bij de productie van wijn, dranken, farmaceutische producten, zuivelproducten en voedselverwerking. Dit type klep produceert een aseptische ruimte voor vloeistofstromen die vrij zijn van schimmels, bacteriën en virussen. 

Biotech rubber gevoerde membraanafsluiters 

Deze kleppen zijn gemaakt om vloeistoffen te verwerken die cellen, ziektekiemen en vergelijkbare biologische materie kunnen bevatten. Met biotechrubber beklede membraanafsluiters worden gebruikt in leidingsystemen met bioreactoren, chromatografieskids, filtratie, vriesdooi en fermentoren. Deze kleppen worden gebruikt in biotechnologische industrieën zoals geneeskunde, farmaceutica, landbouw en voedingswetenschappen. 

Hygiënische rubber gevoerde membraanafsluiter 

Dit zijn met rubber beklede membraanafsluiters bedoeld voor gebruik in toepassingen waar de vloeistofstroom kan stagneren. Ze worden ook gebruikt om voedsel en dranken te verwerken die vrij moeten zijn van ziektekiemen voor menselijke consumptie of die de voedselkwaliteit kunnen beschadigen. 

Toepassingen van een rubber gevoerde membraanafsluiter

• Gebruikt in chemische verwerking. 
• Energiecentrales. 
• Het wordt gebruikt in de mijnbouw en mineraalverwerking. 
• Fabrieken voor staalproductie. 
• Ze worden gebruikt in galvanisatiesites. 
• Deze klep wordt gebruikt in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie. 
• Leidingsystemen van textiel en leer.
• Het wordt gebruikt in de verf- en coatingindustrie. 
• Farmaceutische fabrieken. 
• Papier- en pulpfabrieken. 
• Besturingsstroom in de productie van halfgeleiders en elektronica. 
• Verbeter de controle van de stroom in de suikerproductie. 

Voordelen van rubber gevoerde membraanafsluiters 

• Kan worden gebruikt voor aan-uit- en smoortoepassingen. 
• Deze klep is gemaakt met veel voeringen die corrosiebestendigheid helpen garanderen. 
• Gegarandeerd bubbeldichte service. 
• Deze klep is vrij van spindellekkage. 
• Fabrikanten van rubber gevoerde membraanafsluiters ontwerpen de afsluiters klaar voor slurries en viskeuze vloeistoffen. 
• Geschikt voor het controleren van gevaarlijke vloeistoffen. 

Nadelen rubber gevoerde membraanafsluiters 

• Gebruikt in toepassingen waar gematigde druk en temperaturen nodig zijn. 
• Deze kleppen hebben stuwen die de volledige afvoer van de pijpleiding kunnen beperken. 

Problemen oplossen met rubber gevoerde membraanafsluiters 

Geen vloeistofstroom of zeer lage stroomsnelheid 

• De met rubber beklede membraanafsluiter is gedeeltelijk of gesloten. Controleer de klepstand. 
• De kleppakkingen of beschermingen zitten nog op hun plaats. Verwijder deze beschermingen. 
• Verstopte pijp of zeef. Reinig het systeem. 

Gebroken flens 

• Montagebouten hebben een laag koppel, tegenflenzen zijn verkeerd uitgelijnd of er is te veel speling. Hierdoor moet mogelijk een met rubber beklede membraanafsluiter worden vervangen en geïnstalleerd volgens de handleiding van de fabrikant. 

Lekkage tussen tegenflenzen en huisventiel 

• Tegenflenzen niet goed vastgedraaid, klep niet goed uitgelijnd of gecentreerd. Controleer de montage en draai deze volledig vast. Indien nodig demonteren en opnieuw monteren. 

Klep is moeilijk te bedienen

• Vastzittende of beschadigde motorkap/stang. Controleer de motorkap/stang en smeer of reinig deze indien nodig.
• Hoge druk. Controleer de werkomstandigheden. Membraanafsluiters met een grote rubbervoering hebben een proportioneel hoog koppel nodig om onder druk te kunnen werken. 
• Handwiel draait in de verkeerde richting. Controleer de draairichting. Met de wijzers van de klok mee betekent dat je de klep sluit. 
• Onzuiverheden tussen de behuizing en de klep. Sluit en open de klep onder druk om het ingesloten vuil te verwijderen. Vervang of repareer indien nodig de klep. 
• De klep staat niet in de juiste positie om kracht uit te oefenen. Plaats de klep in de juiste positie zodat er gemakkelijk kracht kan worden uitgeoefend om de klep te sluiten of te openen. 

Lekkage van de zitting terwijl de klep gesloten is 

• Beschadigd membraan. Vervang het membraan. 
• Beschadigd afdichtingsoppervlak van de behuizing. Vervang de behuizing. 
• Onzuiverheden tussen behuizing en membraan. Sluit en open uw met rubber beklede membraanafsluiter onder druk om het vuil te verwijderen. 

Samenvatting:

Met rubber beklede membraanafsluiters zijn types membraanafsluiters waarvan het membraan bekleed is met dik en sterk rubber. Deze kleppen maken gebruik van een flexibel membraan dat wordt gebruikt om de vloeistofstroom te regelen. De vloeistofregeling gebeurt door naar beneden of naar boven te bewegen om respectievelijk de vloeistofstroom te verlagen of te verhogen. Met rubber beklede membraanafsluiters hebben verschillende onderdelen, waaronder de stang, het kleplichaam, de compressor, het membraan, de actuator, de positie-indicatoren en de aansluitingen. Elk van deze componenten werkt samen om de volledige functionaliteit van de klep te verbeteren. Het falen van één component heeft invloed op de andere componenten en kan uiteindelijk leiden tot de vernietiging van de hele rubber-gevoerde membraanafsluiter.

Met rubber beklede membraanafsluiters zijn er in verschillende types. Deze types hangen meestal af van het ontwerp en het specifieke gebruik. Enkele van de typen rubber gevoerde membraanafsluiters zijn het wektype rubber gevoerde membraan, rechtdoorgaande rubber gevoerde membraanafsluiter, sanitaire rubber gevoerde membraanafsluiter, hygiënische rubber gevoerde membraanafsluiter en anderen. De vele soorten rubber gevoerde membraanafsluiters leiden tot vele toepassingen van deze afsluiters, zoals farmaceutica, voeding en drank, staalproductie, mijnbouw en mineraalverwerking, chemische verwerking, elektriciteitscentrales, enzovoort. Het materiaal dat wordt gebruikt om het membraan te maken, bepaalt de druk- en temperatuurklasse van de met rubber beklede membraanafsluiter. Bij dit type klep moeten het bovendeel en het kleplichaam van sterk en stijf materiaal gemaakt zijn om ervoor te zorgen dat de interne componenten beschermd zijn.