NTGD VALVE CO. LTD
  sales@ntgdvalve.com       Egnlish    Español    Français   Português    Русский

мембранный клапан

» мембранный клапан

мембранный клапан

Практически в каждой трубопроводной системе клапан выступает в качестве основного инженерного устройства.  Эти механические/электромеханические устройства управляют потоком среды и бывают разных видов. Существует множество производителей мембранных клапанов, которые поставляют клапаны в соответствии с вашими потребностями. Поскольку эта статья посвящена мембранному клапану, мы рассмотрим, что это такое, как он работает, и различные доступные формы. Этот анализ поможет определить, могут ли мембранные клапаны быть полезными, и как выбрать подходящий вариант в соответствии с требованиями. 

Мембранный клапан водосливного типа

Мембранный клапан

 

Что такое мембранный клапан?

Мембранный клапан – это особый вид запорной арматуры, имеющий двунаправленный характер. Конструктивно он отличается от обычных клапанов. Как следует из названия, мембрана – это открывающий и закрывающий элемент мембранного клапана, который изготавливается из мягкого/гибкого материала, упругого, не подверженного коррозии, непроницаемого материала, такого как резина и пластик, который отделяет жидкость внутри полости корпуса клапана от полости крышки и приводного элемента, что предотвращает загрязнение рабочей среды и коррозию рабочих частей.

Для применения в условиях низкого давления, низких температур, коррозии и взвешенных материалов можно использовать мембранные клапаны. Они выгодно отличаются простотой конструкции, прочным и надежным уплотнением, коррозионной стойкостью и низким сопротивлением жидкости, а поскольку в конструкции нет путей утечки, эти клапаны считаются герметичными, эта функция делает клапан неоценимым, когда утечка внутри или снаружи устройства недопустима. Все эти преимущества делают мембранный клапан популярным и подходящим для многих применений.

Как работает мембранный клапан?

Принцип работы мембранного клапана так же прост, как и клапана с зажимной скобой. Упругая, эластичная мембрана крепится к компрессору с помощью шпильки, отлитой в форме мембраны. Когда оператор хочет, чтобы клапан был закрыт, привод нажимается и/или поворачивается, и мембрана вдавливается в край прочной шпильки, закрывая клапан.

Компрессор перемещается вверх и вниз по штоку клапана. Таким образом, при подъеме компрессора поднимается мембрана. При опускании компрессора мембрана вдавливается в изогнутое дно или в плотину в зависимости от типа конструкции.

 

Типы мембранных клапанов

В основном существуют две простые конструкции мембранных клапанов: водосливные и прямоточные. Эти клапаны работают одинаково, но их форма корпуса, мембрана и применение различаются. Чтобы сделать мембранные клапаны приемлемыми для использования в условиях коррозии, внутренняя часть корпуса и торцевые фланцы должны быть облицованы. В зависимости от требований могут использоваться различные материалы футеровки.

По структуре корпуса:

  • Мембранный клапан проволочного типа.

Наиболее распространенные конструкции: мембранный клапан проволочного типа. Для ограниченного регулирования потока идеально подходит конфигурация “приподнятая кромка/седло”, которая надежно герметична благодаря крышке над мембраной и приводом. Эта конструкция подходит для вредных или коррозийных газов и жидкостей, так как крышка удерживает мембрану от любого разрушения. В качестве встроенного элемента корпуса клапана предусмотрен водослив. Плотина служит седлом клапана для сжатия мембраны во избежание скачка давления. Наклонный корпус часто естественным образом дренирует этот клапан, хотя это может происходить в обоих направлениях, и при определенном использовании это может быть нежелательно. Как правило, мембранные клапаны этого типа изготавливаются больших размеров. Приподнятый водослив уменьшает величину перемещения мембраны из полностью открытого положения в полностью закрытое положение, тем самым уменьшая величину деформации и напряжения в мембране. Для гладких, однородных жидкостей часто используется клапан водосливного типа, поскольку вязкие шламы и отложения могут накапливаться по обе стороны седла. В таких процессах, как пищевая/химическая промышленность, газопереработка, коррозия и водные приложения, они встречаются наиболее часто.

Мембранный клапан проволочного типа

Мембранный клапан проволочного типа

  • Прямой проходной мембранный клапан.

Прямой проходной мембранный клапан по внешнему виду похож на мембранные типы, но в нем отсутствует типичное седло, а вместо него имеется прямой канал. Обычно их мембраны более компактны и позволяют проходить большее расстояние, поскольку необходимо касаться самого дна клапана. Когда прямоточный клапан открыт, для максимального обтекания потока в любом направлении, мембрана поднимается высоко. Когда клапан закрыт, даже при наличии в трубопроводе грубого или волокнистого материала, мембрана плотно прилегает для надежного уплотнения. Эти клапаны также необходимо ремонтировать, поскольку из-за более компактных мембран срок их службы обычно меньше, чем у конструкций водосливного типа. Для шламов, вязких масел и других условий, где блокировка должна быть сведена к минимуму, часто используются прямые проходные мембранные клапаны. В индустрии напитков чаще всего используется полнопроходной тип клапана. Он позволяет проводить очистку с помощью шариковой щетки, не открывая и не вынимая клапан из линии, с использованием пара или каустической соды. Они также подходят для двунаправленных режимов потока, поскольку отсутствует седло для предотвращения резкого перехода от входа к выходу.

Проходной мембранный клапан

Проходной мембранный клапан

  • По приводу.

Чтобы решить, какой тип привода для закрытия и открытия клапана следует использовать; это зависит от силы потока и более широкой структуры, компонентом которой является клапан. Ручные, электрические соленоидные, пневматические, тепловые, гидравлические и более современные приводы механизма управления обеспечивают типы приведения в действие.

Преимущества мембранного клапана:

  • Мембранные клапаны могут использоваться и для дросселирования. Благодаря широкой зоне перекрытия вдоль стенда, дросселирующие характеристики соответствуют характеристикам быстро открывающегося клапана.
  • Мембранный клапан водосливного типа подходит для регулирования небольших потоков.
  • Обладают высокой химической стойкостью благодаря широкому выбору облицовок.
  • Мембранные клапаны особенно идеальны для обработки не содержащих загрязнений коррозионных масел, волокнистых шламов, токсичных жидкостей и других жидкостей.
  • Рабочая функция мембранного клапана не подвержена воздействию среды внутри трубопровода. Чтобы испортить рабочий механизм, липкие или вязкие жидкости не могут попасть в колпак.
  • Многие жидкости, которые могут засорить, разъесть или испортить рабочие части любых других типов клапанов, будут проходить через мембранный клапан, не создавая никаких проблем. Напротив, смазочные материалы, используемые рабочим механизмом, не могут загрязнить управляемую жидкость.
  • В клапанах нет сальников, которые нужно защищать, и нет вероятности утечки штока.

Недостатки мембранного клапана:

  • Плотина препятствует полному опорожнению трубопровода.
  • Рабочие температуры и давления материала мембраны снижены. Давление обычно ограничивается 200 фунтами на кв. дюйм и температурой до 400 F (204 C).
  • Мембрана также может снижать гидростатическое давление.
  • Мембрана может подвергаться коррозии при интенсивном использовании в экстремальных условиях дросселирования, содержащих примеси.
  • Мембранные клапаны ограничены небольшими размерами, обычно от 1⁄2 до 12 NPS (DN 15-300).

 

Руководство по выбору мембранного клапана. 

Мембранные клапаны не имеют отраслевой конструкции, поэтому определение правильного клапана для вашего применения может оказаться непростой задачей. Эта часть будет включать некоторые важные описания критериев, которые необходимо определить. Обратите внимание, что этот список не является исчерпывающим, но, по крайней мере, должен направить инженеров или производителя мембранных клапанов в правильном направлении.

  • Размер клапана: Поскольку эти клапаны используются в дросселирующих приложениях, их размер имеет большое значение для жидкости. Во-первых, для определения правильного размера клапана необходимо рассчитать требуемое количество рабочей жидкости, проходящей через устройство. Это подразумевает понимание скорости потока жидкости, ее особой тяжести/вязкости и оптимальной скорости потока. Во-вторых, измерьте оптимальные температуры и давления на входе/выходе, а также необходимый потенциал клапана и силы, которые потребуются, чтобы препятствовать потоку. Затем с помощью таблиц можно рассчитать правильное соотношение внутреннего и внешнего диаметра для вашего клапана.
  • Диапазон перепада давления: Каково оптимальное снижение давления через клапан? Убедитесь, что это значение определено, или, если не уверены, выберите достаточно большой процент, чтобы отрегулировать поток жидкости. Затем определите, с какими давлениями сталкивается клапан при работе устройства, чтобы можно было выбрать клапан, поддерживающий весь диапазон.
  • Требуется приведение в действие: Используя предыдущую часть, спрогнозируйте, какой тип мембраны будет более подходящим для вашей технологической жидкости. Затем решите, будут ли корпус и шток открыты для рабочей среды или эти компоненты должны быть изолированы.
  • Присоединительные концы: Определите связь между клапаном и вашей системой; она может принимать форму основной резьбы, сварных соединений, фланцев и/или других процедур отбора, специфичных для конкретного применения. Затем оцените оптимальные свойства материала клапана, чтобы поток жидкости не оказывал негативного влияния на работу клапана. Например, для высокоагрессивных жидкостей необходимы материалы, которые не разрушаются в едких условиях, такие как нержавеющая сталь, бронза и другие металлы. Наконец, определитесь со всеми остальными характеристиками, такими как устройство, индикация местоположения, меры безопасности и многое другое, чтобы клапан лучше функционировал в вашем проекте.

Где используется мембранный клапан?

Мембранный клапан дешев, эффективен и поставляется в различных исполнениях, благодаря чему он может использоваться во многих областях. Некоторые из отраслей, где он может быть использован, следующие:

  • Водоочистные сооружения.
  • Фармацевтическая промышленность.
  • Предприятия пищевой промышленности.
  • Электростанции.
  • Вакуумные службы.
  • Области применения, подверженные коррозии.

Как установить мембранный клапан.

  • Снимите с клапана весь упаковочный материал. Перед установкой проверьте трубопровод на наличие загрязнений и посторонних предметов и, при необходимости, очистите его.
  • Клапан может быть установлен в любом месте монтажа. Необходимо позаботиться о том, чтобы обеспечить доступ к клапану с обоих направлений для обслуживания. При монтаже клапана на открытой местности он должен быть защищен от прямого атмосферного воздействия на месте установки.
  • При монтаже клапана зазор между фланцами трубопровода должен составлять не менее 20 мм по всей длине клапана, чтобы не влиять на рабочие полосы и обеспечить возможность установки прокладок. Поскольку фланцевые соединения рекомендуется выполнять с резиновыми прокладками, усиленными сталью, это очень важно для накладных фланцев.
  • Ответные фланцы трубопровода должны быть плоскопараллельными и концентричными. Болты связей должны быть закреплены одинаково крест-накрест (без натяжения).
  • Трубопровод не должен быть приподнят над клапаном каким-либо способом. Для агрессивных сред необходимо использовать плоские прокладки в соответствии с DIN 2690.

 

Обслуживание мембранного клапана:

  • Перед началом работ по обслуживанию все линии высокого давления должны быть опущены и защищены от повторного пуска! После завершения ремонтных работ оба соединения должны быть проверены на герметичность и негерметичность.
  • Мембранные клапаны часто не требуют технического обслуживания. Смазочный ниппель, расположенный на горловине, должен смазываться с частыми интервалами.
  • Осмотр: Выясните внешнее состояние клапана. При необходимости очистите и залатайте покрытие. Проверьте герметичность контактов труб, например, фланцев. Проверьте плавность работы клапана. Переключите весь ход вручную. Проверьте герметичность на конце уплотнения: отрегулируйте клапан в закрытое положение. Проверьте снижение давления вниз и вверх по потоку от клапана.
  • При хранении эластомерной мембраны следует соблюдать следующие требования: помещение для хранения должно быть холодным, сухим и достаточно вентилируемым. Необходимо поддерживать комнатную температуру от +20 0 C до 10 0 C. Если складское помещение отапливается, радиаторы и сливы должны быть отгорожены от контейнеров для хранения. Расстояние между отопительным прибором и продуктами хранения должно быть не менее 1 м. Примерная относительная влажность воздуха. 65% оказывает благоприятное воздействие на сохранившиеся мембраны. Мембрана не должна подвергаться воздействию ясного дневного света. Растворители, масла и смазочные материалы не следует упаковывать вместе с мембранами из эластомера. Отделяйте новые хранящиеся диафрагмы от диафрагм, хранящихся дольше. Часто используйте сначала более долго хранящиеся мембраны.
  • Очистка диафрагмы: Резиновые изделия следует мыть горячей водой. После хранения в течение 6-8 месяцев перед установкой рекомендуется очистить и промыть водой с помощью 1,5-процентного растворителя карбоната натрия. Очищенные мембраны нельзя сушить нагревателем.
  • Открутите болты крышки крест-накрест и поднимите верхнюю часть корпуса. Клей между фланцем крышки корпуса и мембраной можно отделить, двигаясь вперед-назад. Если снять верхнюю часть сложно, можно подтолкнуть клапан в направлении закрытия с помощью маховика, что поднимет крышку и позволит извлечь клапан вместе с мембраной.
  • Разжать мембрану путем вращения нажимного компонента по часовой стрелке. Снимите защиту трубы (резиновый шланг) с новой мембраны. Вверните мембрану с помощью винта мембраны полностью в напорную деталь.

Резюме:

Как мы уже говорили выше, мембранный клапан подходит для многих применений, поскольку он прост, экономичен и не требует особого обслуживания. Эта статья вкратце расскажет вам о мембранном клапане.