Мембранный клапан типа Weir

Мембранный клапан типа Weir относится к типу мембранных клапанов. Это один из самых популярных мембранных клапанов. Мембранный клапан типа Weir имеет приподнятую седловину или кромку, на которую давит мембранная часть для создания уплотнения. Благодаря приподнятой кромке уровень перемещения мембраны уменьшается от полного открытия до полностью закрытого положения. Таким образом, снижается напряжение, возникающее в мембране при закрытии клапана. Мембрана изготовлена из прочного материала, что делает ее пригодной для применения в условиях высокого давления и вакуума. Мембранные клапаны типа Weir отлично справляются с управлением потоком жидкости, дросселированием и контролем минутного расхода. Мембранные клапаны типа Weir используют двухкомпонентный компрессор для создания небольшого отверстия в центре клапана. Мембранные клапаны типа Weir часто используются для работы с однородными и чистыми жидкостями и газами, поскольку загрязнения и вязкий осадок могут скапливаться на седле. Эти клапаны также могут работать с опасными, абразивными и коррозионными средами.

Мембранный клапан типа Weir

 

Как работает мембранный клапан водосливного типа?

Мембранный клапан типа Weir имеет гибкую мембрану, которая соединена с компрессором. Компрессор соединен со штоком. Для увеличения расхода шток перемещается вверх. Когда шток движется вверх, он движется вместе с компрессором, поскольку они соединены. Компрессор соединен с мембраной, которая заставляет мембрану также двигаться вверх. Когда мембрана движется вверх, поток жидкости увеличивается. Чтобы уменьшить расход или полностью перекрыть поток, шток поворачивают и перемещают вниз. Затем шток передает движение вниз на компрессор, который также давит на мембрану вниз, чтобы уменьшить скорость потока или полностью перекрыть поток жидкости. 

 

Типы мембранных клапанов типа Weir 

Эти мембранные клапаны можно классифицировать в зависимости от используемого привода и сферы его применения. Учитывая привод, можно выделить следующие типы мембранных насосов: 

Мембранные клапаны ручного типа

Это мембранные клапаны водосливного типа с кривошипом или маховиком для приложения крутящего момента. Приложенный крутящий момент используется для вращения штока и, таким образом, линейного перемещения для изменения потока жидкости. Мембранные клапаны этого типа имеют низкую скорость регулирования. Кроме того, для их работы требуется больше энергии, затрачиваемой вручную. Для повышения крутящего момента и, соответственно, скорости закрытия или открытия в эти клапаны могут быть установлены зубчатые головки. Несмотря на то, что эти клапаны являются ручными, они могут иметь и другие важные функции, такие как индикация положения, регулировка хода и переключатели для электрической обратной связи для повышения удобства эксплуатации. 

 

 

Рисунок: Мембранный клапан ручного типа.

Мембранный клапан электрического типа 

Это мембранные клапаны водосливного типа с электрическими приводами. Эти клапаны используют электродвигатель для изменения скорости потока жидкости. Двигатель соединен с зубчатой передачей для снижения скорости вращения двигателя и увеличения его крутящего момента. Благодаря использованию электрического привода эти клапаны могут работать в реверсивном режиме, то есть приближаться к мембране и наоборот. 

Рисунок: Мембранный клапан с электрическим затвором

Мембранный клапан пневматического типа 

Это мембранные клапаны, которые используют давление воздуха для открытия или закрытия потока жидкости. Они работают за счет перемещения поршня в крышке клапана, где поршневой шток соединяется с компрессором. Давление воздуха подается с обеих сторон поршневой камеры. Подача воздуха в верхнюю камеру поршня заставляет шток двигаться вниз, тем самым снижая скорость потока жидкости или закрывая клапан в зависимости от необходимости. С другой стороны, подача воздуха в нижнюю камеру заставляет шток поршня двигаться вверх и тем самым увеличивает скорость потока жидкости. На поршне и штоке имеются уплотнительные кольца, которые исключают утечку воздуха через камеры поршня. 

Гидравлический мембранный клапан типа Weir 

Это мембранные клапаны типа weir, которые используют гидравлическую жидкость, например воду или масло, для закрытия или открытия клапанов за счет большого усилия на мембране. Такие клапаны часто используются в низкоскоростных системах. 

Мембранный клапан с тепловой прослойкой

Это клапаны, которые используют изменение температуры для закрытия или открытия клапанов, чтобы изменить поток жидкости. 

 

Материалы изготовления мембранного клапана водосливного типа 

Мембрана 

Этот компонент мембранного клапана изготовлен из эластомерного и гибкого материала. Было обнаружено, что такие материалы ограничивают номинальное давление и температуру клапана, поскольку они становятся слабыми при высоких давлениях и температурах. Поэтому материалы для изготовления мембраны необходимо выбирать в зависимости от ожидаемого давления и температуры, обрабатываемого материала и частоты эксплуатации. 

Этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM) 

Это синтетический эластомер общего назначения. Он обладает хорошей коррозионной стойкостью. Он может работать со спиртами, щелочами и кислотами. Этот материал устойчив к воздействию озона. Однако этот материал несовместим с нефтью и нефтепродуктами. Мембранные клапаны Weir типа, изготовленные из этого материала, могут работать при температуре -28 ^oC до 110 ^oC. Этот материал также хорошо подходит для тех случаев, когда мембранный клапан водосливного типа будет использоваться в системах стерилизации. 

Политетрафторэтилен (ПТФЭ)

PTFE - это синтетический фторполимер. Этот материал обладает превосходной химической и коррозионной стойкостью, пригодной для работы с сильными щелочами, кислотами и растворителями. Это жесткий материал, поэтому он создает большое усилие для управления клапаном. Мембрана из этого материала может работать при температуре -184 ^oC по 1649 год ^oC. Материал PTE становится прочным благодаря армированию стекловолокном, что повышает его прочность на сжатие, износостойкость и устойчивость к истиранию, а также давление. 

Неопрен 

Это синтетический каучук, часто используемый для изготовления диафрагм. Он известен хорошей устойчивостью к истиранию и коррозии. Этот материал может работать с жидкостями, содержащими масла, щелочи, кислоты, взрывчатые вещества, нефть и удобрения. Мембрана для мембранного клапана типа Weir, изготовленная из этого материала, может работать при температурах от -28 ^oC до 93 ^oC.

Бутилкаучук 

Этот материал обладает низкой газо- и паропроницаемостью. Это делает его пригодным для использования в газообразных средах. Бутилкаучук можно использовать в щелочах и кислотах, а также при стерилизации паром. Мембраны из этого материала могут работать при температуре -20 ^oC и 120 ^oC.

Нитриловый каучук 

Этот материал устойчив к истиранию и обладает высокой прочностью. Этот материал может работать с газами, жирами, топливом, спиртами, маслами и нефтью. Однако он несовместим с кетонами, озоном, ацетонами и другими модифицированными углеводородами. Мембраны из этого материала можно использовать при температурах от -25 ^oC и 57 ^oC.

Натуральный каучук 

Этот материал выдерживает воздействие щелочей и кислот и устойчив к истиранию. Мембраны из натурального каучука часто используются в разбавленных минеральных кислотах, абразивах и пивоварении. Такие мембраны могут работать при температуре -40 ^oC и 57 ^oC.

Корпус клапана 

Верхняя часть и корпус клапана изготовлены из прочных и жестких материалов, которые могут защитить компоненты мембранного клапана водосливного типа. Изготовление колпака из менее коррозионностойкого материала не помешает, поскольку колпак будет защищен от смачиваемой части клапана. Гладкая облицовка внутреннего диаметра мембранного клапана поможет предотвратить заедание и засорение вязкими и липкими жидкостями. Как и мембрана, корпус клапана должен быть изготовлен из материала, устойчивого к коррозии и способного к стерилизации. Для повышения определенной степени санитарной безопасности могут использоваться антимикробные материалы, такие как бронза и латунь. Некоторые широко используемые материалы корпуса клапана для мембранных клапанов водосливного типа: чугун, нержавеющая сталь, литая сталь, бронза, латунь, ПВХ, ковкий чугун, ХПВХ и U-PVC. 

 

Факторы, учитываемые при выборе мембранного клапана водосливного типа 

Коэффициент расхода клапана 

Это показатель способности клапана пропускать через себя жидкость. Он описывается как объем жидкости при 316 ^oC, который может пройти через клапан за одну минуту при падении давления на клапане на 1 фунт/кв. дюйм. Знание коэффициента расхода клапана очень важно, поскольку оно помогает определить размер мембранного клапана плотинного типа, который может пропускать жидкость с соответствующей скоростью потока. Увеличение хода штока и открытия клапана увеличивает коэффициент расхода клапана. 

Перепад давления 

Это падение давления от входа до выхода клапана. Если отношение перепада давления на мембранном клапане водосливного типа к перепаду давления во всей системе очень мало, то и разница в расходе будет очень мала до момента, когда клапан полностью закрыт. Таким образом, быстро открывающийся или быстро действующий мембранный клапан водосливного типа будет очень полезен.

Дальнобойность

Это свойство мембранных клапанов водосливного типа, которое измеряется отношением максимального и минимального расхода, который можно регулировать. Точность и размер привода, геометрия, компрессор, корпус клапана и мембрана влияют на диапазон регулируемости. Для более высокой дальнобойности мембранный клапан типа Weir будет регулировать широкий диапазон расходов. 

Определение размеров клапанов 

Это соображение важно для мембранных клапанов водосливного типа, предназначенных для дросселирования. Необходимо определить необходимый объем, который должен пройти через клапан, а на него влияют давление и температура на входе и выходе, скорость потока, вязкость и удельный вес жидкости. Когда эти характеристики определены, можно определить перепад давления на клапане и пропускную способность мембранного клапана водосливного типа. Существуют различные методы определения размера клапана. Один из них - использование коэффициента геометрии трубы. 

 

Преимущества мембранных клапанов водосливного типа 

• Имеют множество подкладок, которые помогают им противостоять химическим повреждениям. 
• Эти клапаны обеспечивают герметичность. 
• Эти клапаны подходят для подачи опасных и радиоактивных жидкостей. 
• Мембранные клапаны типа Weir хорошо работают с вязкими жидкостями. 
• Они могут использоваться в системах включения-выключения и дросселирования потока. 

 

Недостатки мембранных клапанов водосливного типа 

• Имеют плотину, которая может привести к полному осушению трубопровода. 
• Если корпус этого клапана не изготовлен из коррозионностойкого материала, он будет быстро изнашиваться.
• Мембранный клапан типа Weir может плохо работать при очень высоком давлении, превышающем 200 фунтов на кв. дюйм. 
• При использовании в сильно загрязненных дроссельных системах мембрана может корродировать.

 

Области применения мембранных клапанов водосливного типа 

• Используются в условиях коррозии, так как не поддаются коррозии.
• Используется для регулирования потока чистого или грязного воздуха или жидкостей. 
• Эти клапаны используются в энергетике.
• Они используются в трубопроводных системах вакуумных служб. 
• Мембранные клапаны типа Weir используются в системах трубопроводов деминерализованной воды. 
• Фармацевтические производственные системы. 
• Они используются в химической промышленности. 

 

Устранение неисправностей мембранных клапанов типа Weir

Отсутствие потока или недостаточный поток

• Клапан частично или полностью закрыт. Проверьте положение клапана. 
• Сальник/защита клапана не сняты; снимите их.
• Засорился фильтр или система труб. Проверьте систему и прочистите.

Утечка между контрфланцем и корпусом

• Контрфланец недостаточно затянут или неравномерен. Проверьте сборку и момент затяжки, при необходимости разберите и соберите снова. 
• Повреждена облицовка фланца, поверхность или прокладка. Снимите клапан с трубопроводной системы, очистите его и устраните повреждения или замените, если необходимо. 

Фланец сломан 

• Неправильно затянутые монтажные болты, несоосность контрфланцев или большой зазор. Замените мембранный клапан типа Weir и установите его в соответствии с инструкциями производителя. 

Невозможно достичь положения полного открытия или закрытия 

• Неправильное вращение маховика. Поверните маховик в правильном направлении. Для закрывания используется направление по часовой стрелке. 
• Повреждена или заклинила резьба крышки или штока. Осмотрите, смажьте или очистите детали. При необходимости замените поврежденную деталь. 
• Высокое давление. Проверьте условия работы. Мембранный клапан большого размера может потребовать большого крутящего момента, если он работает под высоким давлением. 
• Мембранный клапан типа Weir находится в неудобном положении для приложения силы. Держите клапан в хорошем положении, чтобы облегчить его эксплуатацию. 
• Между корпусом и мембраной застряли загрязнения. Откройте клапан и закройте его под давлением, чтобы очистить от загрязнений. Замените или отремонтируйте клапан в зависимости от необходимости. 

Утечка в седле при закрытом клапане

• Это может быть связано с повреждением мембраны. Проверьте диафрагму и при необходимости замените ее. 
• Повреждена уплотнительная поверхность корпуса. Замените корпус. 
• Загрязнения забились между корпусом и мембраной. Закройте и откройте клапан под высоким давлением, чтобы очистить его от загрязнений. При необходимости замените или отремонтируйте клапан. 

 

Резюме:

Мембранный клапан типа Weir - это один из типов мембранных клапанов. Этот клапан имеет приподнятую седловину или кромку, на которую давит мембрана, создавая уплотнение. Мембрана мембранного клапана weir type должна быть изготовлена из прочного материала, способного выдерживать высокое давление и вакуум. Некоторые из материалов, используемых для изготовления мембраны, - это каучук или резина без покрытия, такие как Viton, натуральный каучук, фторпласт, такие как PTFE и EPDM и другие. Эти материалы обеспечивают широкий диапазон температур и устойчивы к коррозии.

Мембранный клапан типа Weir отлично справляется с управлением потоком жидкости и дросселированием процессов. Этот клапан часто используется для управления потоком однородных и чистых жидкостей, а также газов, чтобы избежать накопления вязкого осадка и загрязнений на седле. Мембранные клапаны типа Weir могут работать с радиоактивными, опасными, абразивными и коррозионными жидкостями. Благодаря прочности этих клапанов и их способности работать с опасными и агрессивными жидкостями они используются во многих отраслях промышленности, таких как фармацевтика, вакуумная служба, химическая обработка, обработка напитков, деминерализованной воды, агрессивных жидкостей, таких как кислоты и щелочи, а также в энергетике и т.д.