Пневматический мембранный клапан

Производители пневматических мембранных клапанов изготавливают их таким образом, чтобы они могли работать с газообразными жидкостями, жидкостями и полужидкими средами, такими как коллоиды, ил, солоноватая вода и суспензии. Пневматические мембранные клапаны подходят для управления жидкостями с некоторыми твердыми частицами. По сравнению с другими клапанами, эти клапаны имеют простую конструкцию. На пневматических мембранных клапанах редко скапливаются биопленки и отложения из-за минимального контакта с внутренними компонентами клапана. Поэтому эти клапаны используются во многих областях, таких как фармацевтика, пищевая промышленность, канализационные трубопроводы, водоподготовка, целлюлозно-бумажное производство, производство электроники и т.д. 

 

пневматический мембранный клапан

 

Что такое пневматический мембранный клапан? 

Пневматический мембранный клапан - это тип мембранного клапана, в котором используется пневматический привод. Этот тип клапана использует гибкую мембрану для управления, создания препятствий или изоляции потока жидкости. Производители пневматических мембранных клапанов проектируют клапаны таким образом, что мембрана используется в качестве элемента, контролирующего поток, который изгибается вниз или вверх для уменьшения или увеличения скорости потока жидкости соответственно. Уплотняющее действие пневматического мембранного клапана создается, когда мембрана прижимается к твердой плотине в корпусе клапана. Пневматические мембранные клапаны относятся к категории линейных клапанов, которые требуют линейного перемещения элементов, управляющих потоком. Название "пневматический мембранный клапан" означает, что тип привода, используемого в этом типе клапана, - пневматический. Большинство производимых мембранных клапанов используют пневматические клапаны, особенно там, где необходима скорость работы клапана. В пневматическом приводе используется давление воздуха, которое подается через управляющий клапан в привод, поднимающий мембрану для открытия клапана. 

 

Компоненты пневматического мембранного клапана

На рисунках ниже показаны компоненты пневматического мембранного клапана. 

Рисунок: Компоненты пневматического мембранного клапана.

Капот 

Это часть пневматического мембранного клапана, которая служит верхней крышкой. Обычно она крепится болтами к корпусу клапана. Эта деталь помогает защитить другие части клапана, такие как шток, компрессор, мембрана и другие компоненты пневматического мембранного клапана. 

Корпус клапана 

Эта часть пневматического клапана используется для непосредственного соединения с трубопроводом, через который проходит жидкость. Площадь потока зависит от типа пневматического мембранного клапана. Производители пневматических мембранных клапанов изготавливают колпак и корпус клапана из прочных материалов, устойчивых к коррозии и жестких. 

Мембрана 

Это часть пневматического мембранного клапана, которая перемещается, касаясь нижней части корпуса клапана, чтобы препятствовать или ограничивать поток жидкости. Мембрана изготовлена из высокополимерного диска. Часть мембраны поднимается, когда необходимо увеличить скорость потока или полностью открыть клапан. При этом жидкость проходит под мембраной. Благодаря своей структуре и материалу мембрана снижает рабочую температуру и давление клапана. Через некоторое время мембрану необходимо заменить, так как ее механические свойства ослабевают в процессе эксплуатации. Этот компонент изолирует несмачиваемые части - привод, шток и компрессор - от протекающей жидкости. Таким образом, вязкие жидкости и твердые частицы не смогут помешать работе пневматического мембранного клапана. Эта технология также помогает защитить не смачиваемые детали от коррозии. Кроме того, подаваемая жидкость не будет загрязнена смазкой, используемой при работе пневматического мембранного клапана. 

Компрессор 

Это диск, который находится между мембраной и штоком клапана. Этот компрессор используется для поддержки пневматического мембранного клапана и распределения энергии от штока во время линейного перемещения. Производители пневматических мембранных клапанов проектируют компрессор таким образом, чтобы оптимизировать управление потоком и дросселирование. 

Стебель 

Этот компонент представляет собой вертикальный вал, который соединен с компрессором для обеспечения линейного движения, помогающего перемещать мембрану и компрессор, что приводит в действие пневматический мембранный клапан. Шток используется для передачи энергии, создаваемой пневматическим приводом в пневматическом мембранном клапане. Производители пневматических мембранных клапанов выпускают клапаны с резьбовым штоком или поршневым штоком. Как следует из названия, клапан поршневого типа перемещается с помощью поршня, установленного в крышке, а шток служит в качестве поршневого штока. В этой конструкции используется сила, создаваемая давлением жидкости. Для резьбового штока в клапане используется соответствующая гайка штока. Резьбовой шток нуждается в крутящем моменте для линейного перемещения штока, а также в смазке для повышения плавности хода. 

Привод 

Привод используется для перемещения компрессора, мембраны и штока в целом. Привод используется для создания линейного усилия или крутящего момента, необходимого пневматическому мембранному клапану для быстрого регулирования расхода жидкости. Конструкция привода зависит от конструкции штока клапана. Для пневматического мембранного клапана используется пневматический привод. Пневматический привод использует давление воздуха для приведения в движение поршня в крышке клапана. Поршневой шток этого привода соединен с компрессором клапана. Давление воздуха подается в поршневую камеру с обеих сторон. Когда воздух поступает в верхнюю камеру поршня, он заставляет шток поршня двигаться вниз и уменьшать скорость потока жидкости или закрывать клапан. Если воздух подается в нижнюю камеру, он заставляет шток поршня двигаться вверх, увеличивая скорость потока жидкости. В поршне и штоке поршня имеются уплотнительные кольца для предотвращения утечки воздуха между камерами. Пневматические приводы обеспечивают быстрое управление дроссельными пневматическими мембранными клапанами и повышают эффективность включения и выключения. 

 

Как работает пневматический мембранный клапан?

Пневматический мембранный клапан использует метод сжатия для управления потоком жидкости. Мембрана соединена с компрессором. Компрессор также соединен со штоком. Чтобы увеличить скорость потока, шток перемещается вверх. При движении штока вверх компрессор также перемещается вверх. Далее движение компрессора передается на мембрану, и таким образом мембрана перемещается вверх. Когда мембрана начинает двигаться вверх, поток жидкости увеличивается. Чтобы уменьшить или перекрыть поток жидкости, шток перемещается вниз. Шток передает энергию на компрессор. Затем компрессор давит на мембрану вниз, и она закрывает или уменьшает поток. Некоторые пневматические мембранные клапаны разработаны с возможностью дросселирования потока жидкости. В этом случае они могут частично закрываться и частично открываться.

Рисунок: Работа пневматического мембранного клапана.

 

Типы пневматических мембранных клапанов 

Пневматический мембранный клапан Weir 

Это очень известный пневматический мембранный клапан. Этот тип клапана подходит для негерметичных и небольших систем управления благодаря мембране и капоту привода. Производители пневматических мембранных клапанов Weir проектируют клапаны с наклонным корпусом, чтобы обеспечить возможность самоосушения. Самоосушение происходит в двух направлениях клапана. Поэтому такой клапан не подходит для некоторых применений. Пневматический мембранный клапан с плотиной лучше всего подходит для опасных и агрессивных жидкостей и газов, так как крышка клапана может контролировать разрушение мембраны или утечку клапана. Эти клапаны в основном используются для чистых и однородных жидкостей, поскольку загрязнения и вязкий осадок могут накапливаться на стороне седла. Эти клапаны часто используются в таких областях, как коррозия, вода, пищевая промышленность, производство газа и химическая промышленность. 

Пневматический мембранный клапан с прямым ходом 

Пневматический мембранный клапан прямого действия также известен как пневматический мембранный клапан рядного действия. По своей структуре он идентичен пневматическому мембранному клапану водосливного типа. Однако этот клапан имеет прямой путь потока вместо седлообразного. Мембраны в этих клапанах гибкие. Мембрана соприкасается с дном клапана, что способствует увеличению расстояния перемещения мембраны. Срок службы пневматического мембранного клапана прямого действия короче, чем у клапана водосливного типа, из-за его гибкости. Кроме того, этот клапан часто нуждается в замене и ремонте. Этот пневматический мембранный клапан используется в таких областях, как шламы, вода, вязкие жидкости и другие области, где необходимо уменьшить засорение. 

Технологический пневматический мембранный клапан 

Это пневматические мембранные клапаны, которые обычно используются для регулирования, запуска или остановки потока жидкости. 

Санитарный пневматический мембранный клапан

Это пневматический мембранный клапан, используемый для предотвращения загрязнения жидкости. Для производства этих пневматических мембранных клапанов используются материалы, не содержащие микробов. Эти клапаны могут способствовать созданию атмосферы, свободной от микробов. 

Пневматический мембранный клапан с нулевой статической нагрузкой

Эти клапаны наиболее подходят для применения в чистых помещениях, поскольку они способны устранять рост бактерий и застой потока. 

Запорный пневматический мембранный клапан

Это тип пневматического мембранного клапана, в котором для предотвращения потока жидкости используется принудительное закрытие. 

Пневматический мембранный электромагнитный клапан

Это пневматический мембранный клапан, используемый для управления потоком. В корпусе этого клапана используется резиновая мембрана. Этот клапан может действовать прямо или косвенно. Он закрывается и открывается, опираясь на жесткое седло. 

 

Критерии выбора пневматических мембранных клапанов 

Размер клапана 

Пневматические мембранные клапаны часто используются для дросселирования. Поэтому размер клапана в значительной степени влияет на его рабочие возможности. Чтобы определить размер клапана, необходимого для вашего применения, выясните требуемый объем жидкости, проходящей через систему. В этом случае вам необходимо получить подробную информацию о потоке жидкости, ее удельной вязкости или силе тяжести, а также о необходимом расходе. Далее необходимо определить максимальное давление на выходе/входе и температуру, а также требуемую пропускную способность клапана и силу, необходимую для перекрытия потока жидкости. Эти данные могут быть использованы для определения правильного соотношения внешнего и внутреннего диаметров клапана. 

Диапазон давления и перепад давления 

Значение перепада давления на клапане очень важно. Поэтому необходимо указать это значение. Однако если вы не уверены в этом значении, можно выбрать процент, достаточно большой для создания разницы в потоке жидкости. Также определите диапазоны давления, которые пневматический мембранный клапан может испытывать при работе системы. Это поможет выбрать предохранительный клапан, который может работать во всем диапазоне. 

Тип пневматического мембранного клапана и привода

Используя приведенные выше данные о параметрах выбора клапана, определите, какую мембрану следует использовать для вашего потока рабочей среды. Затем определите, могут ли шток и корпус пневматического мембранного клапана подвергаться воздействию среды или их необходимо разделить. 

Тип соединения, особенности и материал 

Перед покупкой клапана определите, каким образом он должен быть подключен к насосной системе. Это может быть соединение с помощью резьбы, фланцев, сварных соединений или других процедур, специфических для данного применения. Далее необходимо определить подходящие свойства материала пневматического мембранного клапана, чтобы убедиться, что рабочая среда не окажет негативного влияния на работу клапана. Например, для очень агрессивных сред необходимы коррозионностойкие материалы, такие как бронза, нержавеющая сталь и другие материалы, которые не разрушаются под воздействием едкой среды. Далее следует определить другие характеристики, такие как меры безопасности, индикаторы положения, контрольно-измерительные приборы и другие, которые помогут клапану работать эффективно и безопасно. 

 

Области применения пневматического мембранного клапана

• Фармацевтические производственные системы. 
• Водоочистная станция. 
• Переработка продуктов питания и напитков. 
• Химические заводы. 
• Коррозионное применение. 
• Услуги пылесоса. 
• Электростанции.
• Регулирование чистого или грязного воздуха и воды. 

 

Преимущества пневматического мембранного клапана 

• Они могут применяться для управления потоком и дросселирования. 
• Пневматические мембранные клапаны не имеют утечек штока. 
• Благодаря многочисленным накладкам он обладает хорошей химической стойкостью. 
• Он обеспечивает герметичное обслуживание. 
• Не допускайте наличия карманов, в которых могут задерживаться загрязнения. 
• Они обеспечивают наилучшее обслуживание при работе со шламом и вязкими жидкостями. 
• Превосходный выбор для работы с опасными и радиоактивными химическими веществами. 
• Эти клапаны не пропускают примеси в жидкость, что делает их пригодными для использования на пивоваренных заводах, в фармацевтике, пищевой промышленности и других областях. 

 

Недостатки пневматического мембранного клапана

• Плотина пневматического мембранного клапана может стать причиной неполного дренажного трубопровода. 
• Эти клапаны могут ограничивать гидростатическое давление. 
• Корпус должен быть изготовлен из хорошего коррозионностойкого материала. 
• Не подходит для применения при высоком давлении, например, свыше 300 фунтов на кв. дюйм. 
• Эти клапаны могут подвергаться коррозии при использовании в тяжелых дроссельных системах с загрязнениями. 
• Эти клапаны можно использовать только при умеренных температурах около 400 oF.
• Не работают идеально при многооборотных операциях. 

 

Поиск и устранение неисправностей пневматического мембранного клапана

Разрыв мембраны 

• Фторпласт, резина, стареющая мембрана. Регулярно производите замену. 
• Очень высокое рабочее давление разрушает мембрану. Уменьшите рабочее усилие и проверьте по метке закрытия. 
• Инородные материалы забиваются между седлом клапана и мембраной, изнашивают мембрану. Не форсируйте операцию закрытия, повторите операцию вверх и вниз в течение некоторого времени, смойте инородные материалы, своевременная замена мембраны, формальное закрытие пневматического мембранного клапана. 
• Высота открытия сильно ломает диафрагму. Не открывайте слишком высоко. 

Невозможность эксплуатации

• Опадание диска и мембраны. Избегайте слишком высокого открытия. Предотвращайте выпадение, своевременно выполняя ремонт или заменяя мембрану. 
• Соединение диска и штока клапана зажато или сломано. Проверьте износ и способы удаления. Если отверстие не открывается дальше мертвой точки. Отремонтируйте отвалившийся диск. 
• Износ крышки пневматического мембранного клапана, гайки штока и соединения штока. Чтобы избежать этого, регулярно проводите очистку, покрывайте активные части графитом и смазывайте сухим порошком дисульфида молибдена. 

Поток жидкости не выключается

• Проверьте, не заблокирована ли мембрана. Открутите винты крышки, снимите крышку и колпачок, расположенный над мембраной. Очистите и замените диафрагму. Попробуйте очистить фильтр, но при необходимости замените его. 

Утечка жидкости

• Это может быть вызвано скоплением грязи в мембране. Промойте пневматический мембранный клапан. Удалите грязь, которая может забиться в мембрану. 

 

Резюме:

Пневматические мембранные клапаны - это мембранные клапаны, в которых используются пневматические клапаны для улучшения управления потоком жидкости. Эти клапаны используют мембранные компоненты для управления, препятствия или изоляции потока жидкости. Мембрана перемещается вниз или вверх для уменьшения или увеличения скорости потока жидкости соответственно. Основными частями пневматического мембранного клапана являются мембрана, корпус клапана, шток, пневматический привод, компрессор, штуцер и индикатор положения клапана. Штоки клапанов могут быть резьбовыми или поршневыми.

Существует несколько типов пневматических мембранных клапанов, таких как прямоходные пневматические мембранные клапаны, пневматические мембранные клапаны водосливного типа, санитарные пневматические мембранные клапаны, пневматические мембранные клапаны с нулевой статической нагрузкой и другие. Эти типы клапанов зависят от области применения клапана. Мембрана пневматического мембранного клапана должна быть изготовлена из эластомерного и гибкого материала, чтобы способствовать растяжению на пути потока жидкости.

Пневматические мембранные клапаны используются во многих областях, таких как контроль агрессивных жидкостей, производство электроэнергии, вакуумные службы, пищевая и химическая промышленность, а также водоочистные сооружения. Эти клапаны обладают превосходными характеристиками, которые делают их полезными во многих промышленных приложениях. К преимуществам этих клапанов можно отнести способность пропускать пузырьки, использоваться в суспензиях и вязких жидкостях, не пропускать примеси, высокую химическую стойкость и способность задерживать загрязняющие вещества. Эти клапаны могут работать при умеренном давлении до 300 фунтов на квадратный дюйм. Однако такие недостатки не могут перевесить достоинства пневматических мембранных клапанов.