Zawór membranowy wyłożony gumą

Co to jest zawór membranowy wyłożony gumą?

Zawór membranowy wyłożony gumą to zawór, którego membrana jest wyłożona materiałem gumowym. Ten typ zaworu jest używany w wielu zastosowaniach, takich jak oczyszczanie ścieków, przetwarzanie papieru, wydobywanie minerałów, elektrownie, huty i przemysł chemiczny. Zawór membranowy wyłożony gumą ma korpus wykonany z metalu lub tworzywa sztucznego, ale do wyłożenia membrany zastosowano twardą i grubą gumową okładzinę. Dzięki temu membrana i cały zawór membranowy wyłożony gumą są bezpieczne podczas pracy z mediami ściernymi i korozyjnymi. W ten sposób cały zwilżany element jest chroniony przez gumową okładzinę zapobiegającą hydrościeraniu. Producenci zaworów membranowych z wykładziną gumową produkują zawory z szerokiej gamy materiałów, aby pomóc w pełni wykorzystać potencjał skutecznego i wszechstronnego zaworu do sterowania przepływem płynu. Dzięki połączeniu wytrzymałego materiału metalowego i twardej gumowej okładziny, te wyłożone gumą zawory membranowe są odporne na korozję i ścieranie. Producenci zaworów membranowych wyłożonych gumą produkują zawory z dwoma lub więcej portami i siodłem lub jazem. Jaz to część, w której osadzona jest membrana zaworu. 

Rysunek: Zawór membranowy wyłożony gumą.

Elementy gumowego zaworu membranowego 

Rysunek: Elementy zaworu membranowego wyłożonego gumą.

Łodyga 

Zawór membranowy wyłożony gumą ma trzpień wskazujący lub niewskazujący. Trzpień niewskazujący to taki, w którym koło ręczne służy do obracania tulei na trzpieniu w celu połączenia gwintów. Takie sprzężenie służy do przesuwania sprężarki zamontowanej na trzpieniu w górę i w dół, co dodatkowo łączy sprężarkę z membraną. Trzpień niewskazujący wykorzystuje tuleje uszczelniające z uszczelnionymi pokrywami. Trzpień wskazujący jest zaprojektowany podobnie do trzpienia niewskazującego, ale jego trzpień jest rozciągnięty w górę za pomocą pokrętła. Korpus wskazujący wykorzystuje uszczelnienie maski i uszczelnioną tuleję. 

Sprężarka 

Jest to najważniejszy element zaworu membranowego wyłożonego gumą. Służy on do odpowiedniego przesuwania membrany. Sprężarka ma jeden koniec połączony z trzpieniem, a drugi koniec połączony z membraną. Obrót pokrętła powoduje przesunięcie trzpienia w górę lub w dół. Pomaga to w przekazywaniu energii kinetycznej do sprężarki. Gdy sprężarka odbiera tę energię, uzyskuje siłę do poruszania membraną w górę lub w dół, zgodnie z potrzebami operatora, kontrolując w ten sposób przepływ płynu. 

Maska 

Ten element jest używany jako obudowa na górze wyłożonego gumą zaworu membranowego. Zawiera on niezwilżane elementy zaworu, takie jak trzpień, sprężarka i pokrętło. Maska jest połączona z korpusem zaworu za pomocą śrub. Dźwignia służy do obsługi pokrywy zaworu. W przypadku dużych zaworów zaleca się stosowanie maski, która byłaby próżnioszczelna. 

Siłownik 

Siłownik jest elementem zaworu membranowego wyłożonego gumą, który służy do obsługi trzpienia w celu zamknięcia lub otwarcia dysku zaworu w celu sterowania przepływem płynu. Istnieją różne typy siłowników używanych do sterowania przepływem płynu w zaworach. Rodzaj zastosowanego siłownika zależy od wymagań aplikacji, takich jak moment obrotowy, automatyzacja i prędkość.

Wskaźniki położenia 

Są to wizualne prowadnice stosowane w zaworach membranowych wyłożonych gumą, które pomagają w identyfikacji położenia zaworu, tj. czy jest on otwarty czy zamknięty. Wskaźnikami położenia mogą być przełączniki, kontrolki lub trzpienie. Wskaźniki te są również instalowane na zaworach w celu wskazania kierunku przepływu. 

Połączenie 

Zawór membranowy wyłożony gumą można podłączyć na różne sposoby. Takimi metodami są: 

Złączki zaciskowe. Są to złączki, które mogą uszczelniać połączenia instalacji rurowej bez spawania lub gwintowania. Uszczelnienie powstaje, gdy nakrętka jest dokręcona, a podkładka jest ściśnięta na drugiej rurze, tworząc szczelne uszczelnienie. 

Połączenie gwintowane. Są to połączenia wykorzystujące gwinty, w których koniec zaworu gwintowanego ma gwinty zewnętrzne lub wewnętrzne, które pomagają rurom wkręcić się w lub nad końcem zaworu. Ten typ połączenia jest jednym z najczęstszych i najprostszych projektów zaworów membranowych wyłożonych gumą.

Metalowe uszczelnienie powierzchni. Jest to połączenie wykorzystujące metalową uszczelkę pomiędzy sekcjami złączki. Metalowa uszczelka tworzy uszczelnienie czołowe na obu końcach złączek. 

Spawanie doczołowe. To połączenie służy do mocowania połączeń doczołowych. Złącze jest mocowane między dwoma prętami, sekcjami lub płytami. Pomaga to połączyć zawór i rurę bez blokowania.

Lutowanie/spawanie gniazd. Jest to połączenie między częściami wykonane za pomocą lutowania łączącego rurę i zawór. 

Kołnierz zaciskowy. To połączenie jest wykonane z kołnierza sprężynowego, który jest owinięty na systemie rur. 

Mocowanie rurki. To połączenie łączy rurociąg z wyłożonym gumą zaworem membranowym. 

Kołnierz śruby. Jest to połączenie stosowane na wlocie lub wylocie zaworu. 

Jak działa zawór membranowy wyłożony gumą?

Wyłożony gumą zawór membranowy działa poprzez przesuwanie jego trzpienia w górę lub w dół, aby odpowiednio otworzyć lub zamknąć. Gdy trzpień porusza się w górę, porusza się razem ze sprężarką. Sprężarka jest połączona z membraną, więc poruszają się razem w tym samym czasie. Membrana jest częścią, która umożliwia zatrzymanie lub ruch przepływu płynu. Gdy membrana porusza się w górę, umożliwia przepływ płynu. Aby zatrzymać lub zmniejszyć przepływ płynu, trzpień przesuwa się w dół. W związku z tym sprężarka i membrana poruszają się jednocześnie w dół, powodując zamknięcie membrany lub zmniejszenie przepływu. 

Rysunek: Działanie zaworu membranowego wyłożonego gumą.

Rodzaje siłowników stosowanych w zaworach membranowych z wykładziną gumową 

Siłowniki ręczne 

Są to siłowniki, które wykorzystują mechanizm ręczny, taki jak pokrętło, dzięki czemu operator zaworu może przyłożyć do nich moment obrotowy w celu otwarcia/zamknięcia zaworu. Moment obrotowy jest niezbędny, ponieważ służy do obracania gwintowanego trzpienia, a tym samym przesuwania trzpienia liniowo, zmuszając membranę do zmiany natężenia przepływu płynu. Problem z siłownikami ręcznymi polega na tym, że pracują one z niską prędkością, a także wymagają większego wysiłku przy obracaniu, aby zamknąć lub otworzyć zawór membranowy wyłożony gumą. Aby zwiększyć moment obrotowy w zaworze membranowym z gumową wykładziną, producenci mogą zdecydować się na zastosowanie głowic przekładniowych, które mogą zwiększyć prędkość zamykania lub otwierania. Siłowniki te mogą być również wyposażone we wskaźniki położenia, regulację skoku i elektryczne przełączniki sprzężenia zwrotnego w celu lepszego wykorzystania zaworów. 

Siłowniki elektryczne 

Są to siłowniki, które wykorzystują silnik do zmiany natężenia przepływu płynu. Moc do zamykania lub otwierania zaworu pochodzi z silnika elektrycznego. Prędkość obrotowa silnika jest bardzo wysoka, dlatego w celu zmniejszenia prędkości obrotowej silnika, a tym samym zwiększenia momentu obrotowego, stosuje się przekładnię zębatą. W mechanicznych układach przenoszenia mocy, gdy prędkość jest zmniejszona, moment obrotowy wzrasta proporcjonalnie. Siłowniki elektryczne są odwracalne, tzn. mogą otwierać i zamykać zawór membranowy wyłożony gumą. 

Siłowniki pneumatyczne 

Są to siłowniki, które wykorzystują ciśnienie powietrza do zwiększenia zamykania lub otwierania zaworów. Ciśnienie powietrza porusza tłok w wyłożonym gumą zaworze membranowym. Tłoczysko łączy się ze sprężarką. Ciśnienie powietrza jest przekazywane po obu stronach komory tłoka. Doprowadzenie ciśnienia powietrza do górnej komory tłoka powoduje ruch tłoczyska w dół, obniżając natężenie przepływu lub zamykając zawór. Gdy ciśnienie powietrza jest przekazywane do dolnej komory tłoka, tłoczysko porusza się w górę, zwiększając natężenie przepływu. Przecieki powietrza w tłoku i tłoczysku są zabezpieczone za pomocą pierścieni uszczelniających typu O-ring, które zapobiegają przeciekom powietrza między komorami. 

Siłowniki hydrauliczne 

Są to siłowniki, które wykorzystują płyny hydrauliczne do wywierania siły potrzebnej do otwierania lub zamykania zaworów membranowych wyłożonych gumą. Takie płyny hydrauliczne obejmują między innymi wodę i olej. Siłowniki hydrauliczne są powszechnie stosowane w aplikacjach o niskiej prędkości. 

Rodzaje zaworów membranowych z wykładziną gumową 

Zawór membranowy typu Weir wyłożony gumą 

Jest to typ zaworu membranowego wyłożonego gumą, który został uznany za odpowiedni do bezwyciekowego i niewielkiego sterowania przepływem. Zawór ten wykorzystuje pochyloną konstrukcję korpusu, aby zapewnić samoczynne opróżnianie, które może odbywać się w obu kierunkach zaworu membranowego z gumową okładziną. Pomimo tego, że zawór ten był używany w wielu zastosowaniach, w niektórych przypadkach nie może być używany do sterowania przepływem płynu. Zawór ten najlepiej nadaje się do sterowania przepływem cieczy i gazów. Zawory te nadają się do czystych jednorodnych płynów, ponieważ bardzo lepkie płyny mają tendencję do gromadzenia się na jazie. Zawory te najlepiej sprawdzają się w instalacjach wodnych, gazowych, spożywczych, chemicznych i korozyjnych. 

Prosty, gumowy zawór membranowy 

Jest to typ zaworu membranowego wyłożonego gumą, który ma całkowicie prostą ścieżkę przepływu bez siodła. Zawory membranowe wyłożone gumą zamykają przepływ płynu poprzez kontakt z dolną częścią zaworu. Ponieważ element membrany jest elastyczny, zawór ten może działać przez krótki czas, a także często wymagać napraw i wymiany. W przeciwieństwie do zaworów typu jazowego, zawory te mogą pracować z lepkimi płynami i szlamem wodnym. 

Zawory membranowe z gumową wykładziną sanitarną 

Są to wyłożone gumą zawory membranowe, które są najczęściej używane tam, gdzie potrzebny jest czysty i czysty płyn, np. do produkcji wina, napojów, farmaceutyków, nabiału i przetwórstwa żywności. Ten typ zaworu tworzy aseptyczny obszar przepływu płynu wolny od grzybów, bakterii i wirusów. 

Zawory membranowe wyłożone gumą Biotech 

Zawory te są produkowane do obsługi płynów, które mogą zawierać komórki, zarazki i podobną materię biologiczną. Zawory membranowe wyłożone gumą biotechnologiczną są stosowane w systemach rurowych, które mają bioreaktory, płozy chromatograficzne, filtrację, zamrażanie i rozmrażanie oraz fermentatory. Zawory te są stosowane w branżach biotechnologicznych, takich jak medycyna, farmacja, rolnictwo i nauka o żywności. 

Higieniczny zawór membranowy wyłożony gumą 

Są to wyłożone gumą zawory membranowe przeznaczone do zastosowań, w których przepływ płynu może ulec stagnacji. Są one również używane do obsługi żywności i napojów, które muszą być wolne od zarazków do spożycia przez ludzi lub które mogą pogorszyć jakość żywności. 

Zastosowania zaworu membranowego wyłożonego gumą

• Używany w przetwórstwie chemicznym. 
• Elektrownie. 
• Jest stosowany w górnictwie i przetwórstwie minerałów. 
• Fabryki produkujące stal. 
• Są one stosowane w galwanizerniach. 
• Zawór ten jest stosowany w przetwórstwie żywności i napojów. 
• Systemy rur tekstylnych i skórzanych.
• Jest stosowany w przemyśle farb i powłok. 
• Zakłady produkcji farmaceutycznej. 
• Zakłady produkcji papieru i masy celulozowej. 
• Przepływ sterowania w produkcji półprzewodników i elektroniki. 
• Lepsza kontrola przepływu w produkcji cukru. 

Zalety zaworów membranowych wyłożonych gumą 

• Może być używany do włączania i wyłączania oraz dławienia. 
• Ten zawór jest wykonany z wieloma okładzinami, które pomagają zagwarantować odporność na korozję. 
• Gwarancja szczelności. 
• Zawór ten jest wolny od wycieków z trzpienia. 
• Producenci zaworów membranowych wyłożonych gumą projektują zawory gotowe do pracy z zawiesinami i lepkimi płynami. 
• Nadaje się do kontroli niebezpiecznych płynów. 

Wady zaworów membranowych z wykładziną gumową 

• Używany w aplikacjach wymagających umiarkowanego ciśnienia i temperatury. 
• Zawory te mają jazy, które mogą ograniczać pełne opróżnianie rurociągu. 

Rozwiązywanie problemów z zaworami membranowymi z wykładziną gumową 

Brak przepływu płynu lub bardzo niskie natężenie przepływu 

• Wyłożony gumą zawór membranowy jest częściowo lub zamknięty. Sprawdź położenie zaworu. 
• Uszczelki lub zabezpieczenia zaworów są nadal na swoim miejscu. Usuń te zabezpieczenia. 
• Zatkana rura lub filtr siatkowy. Wyczyść system. 

Uszkodzony kołnierz 

• Śruby montażowe mają niski moment dokręcenia, źle ustawione przeciwkołnierze lub mają zbyt dużą szczelinę. Może to wymagać wymiany zaworu membranowego wyłożonego gumą i zainstalowania go zgodnie z instrukcją producenta. 

Przeciek między przeciwkołnierzami a korpusem zaworu 

• Przeciwkołnierze nie są w pełni dokręcone, zawór nie jest dobrze wyrównany lub wyśrodkowany. Sprawdź zespół i dokręć go do końca. W razie potrzeby zdemontować i ponownie prawidłowo zamontować. 

Zawór jest trudny w obsłudze

• Zakleszczona lub uszkodzona pokrywa/trzpień. Sprawdź pokrywę/trzpień i w razie potrzeby nasmaruj lub wyczyść.
• Wysokie ciśnienie. Sprawdź warunki pracy. Duże zawory membranowe wyłożone gumą wymagają proporcjonalnie wysokiego momentu obrotowego do pracy pod ciśnieniem. 
• Pokrętło obróciło się w niewłaściwym kierunku. Sprawdź kierunek obrotu. Kierunek zgodny z ruchem wskazówek zegara oznacza zamykanie zaworu. 
• Zanieczyszczenia między korpusem a zaworem. Zamknąć i otworzyć zawór pod ciśnieniem, aby usunąć uwięzione zanieczyszczenia. W razie potrzeby wymień lub napraw zawór. 
• Zawór nie znajduje się w prawidłowej pozycji do użycia siły. Ustaw zawór w prawidłowej pozycji, aby ułatwić przyłożenie siły w celu zamknięcia lub otwarcia. 

Wyciek z gniazda, gdy zawór jest zamknięty 

• Uszkodzona membrana. Wymienić membranę. 
• Uszkodzona powierzchnia uszczelniająca korpusu. Wymienić korpus. 
• Zanieczyszczenia między korpusem a membraną. Zamknij i otwórz wyłożony gumą zawór membranowy pod ciśnieniem, aby oczyścić go z zanieczyszczeń. 

Podsumowanie:

Zawory membranowe wyłożone gumą to typy zaworów membranowych, w których membrana jest wyłożona grubą i mocną gumą. Zawory te wykorzystują elastyczną membranę, która służy do sterowania przepływem płynu. Sterowanie płynem odbywa się poprzez przesuwanie w dół lub w górę, aby odpowiednio zmniejszyć lub zwiększyć natężenie przepływu płynu. Zawory membranowe wyłożone gumą składają się z kilku elementów, w tym trzpienia, korpusu zaworu, sprężarki, membrany, siłownika, wskaźników położenia i połączeń. Każdy z tych elementów współpracuje ze sobą w celu zwiększenia pełnej funkcjonalności zaworu. Awaria jednego elementu wpływa na pozostałe elementy i może doprowadzić do zniszczenia całego zaworu membranowego wyłożonego gumą.

Zawory membranowe wyłożone gumą występują w kilku rodzajach. Typy te zależą głównie od konstrukcji i konkretnego zastosowania. Niektóre z typów zaworów membranowych wyłożonych gumą to między innymi zawór membranowy typu jazowego, zawór membranowy wyłożony gumą, sanitarny zawór membranowy wyłożony gumą, higieniczny zawór membranowy wyłożony gumą. Wiele rodzajów zaworów membranowych wyłożonych gumą prowadzi do wielu zastosowań tych zaworów, takich jak farmaceutyki, żywność i napoje, produkcja stali, górnictwo i przetwórstwo minerałów, przetwórstwo chemiczne, przemysł energetyczny i inne. Materiał użyty do wykonania membrany określa ciśnienie i temperaturę znamionową zaworu membranowego wyłożonego gumą. W tego typu zaworach pokrywa i korpus zaworu muszą być wykonane z mocnego i sztywnego materiału, aby zapewnić ochronę elementów wewnętrznych.