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隔膜罐底閥、無菌隔膜閥類型、結(jié)構(gòu)和工作原理
閱讀：4626 發(fā)布時(shí)間：2022-9-19
隔膜閥(diaphragm valve)是一種特殊形式的截?cái)嚅y，出現(xiàn)于20世紀(jì)20年代。它的啟閉件是一塊用軟質(zhì)材料制成的隔膜，把閥體內(nèi)腔與閥蓋內(nèi)腔及驅(qū)動部件隔開，故稱隔膜閥。
隔膜閥又稱控制閥，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。
隔膜閥的結(jié)構(gòu)：
隔膜閥是一種特殊形式的截?cái)嚅y，其啟閉件是一塊用軟質(zhì)材料制成的隔膜，它將閥體內(nèi)腔與閥蓋內(nèi)腔隔開。隔膜閥實(shí)際上不過是“鉗夾”的閥，一個(gè)彈性的，可擾的膜片，用螺椿連接在壓縮件上，壓縮件是由閥桿所操作而上下移動，當(dāng)壓縮件上升，膜片就高舉，而造成通路，當(dāng)壓縮件下降，膜片就壓在閥體堰上（假使為堰式閥）或壓在輪廓的底部（假使為直通式），隔膜閥適用于開關(guān)及節(jié)流之用。
隔膜閥本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因特適合于超純介質(zhì)或污染嚴(yán)重，十分粘稠的液體、氣體、腐蝕性或惰性介質(zhì)。與控制設(shè)備相結(jié)合時(shí)，隔膜閥更能取代其它傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，尤其是適用于固體和易污染的惰性介質(zhì)。產(chǎn)品主要應(yīng)用于生物制藥、食品、行業(yè)；以及電力、化工、電鍍、等行業(yè)的工業(yè)水處理中，還被應(yīng)用于半導(dǎo)體晶圓的生產(chǎn)中，隔膜閥是特別適用于運(yùn)送有腐蝕性，有粘性的流體，例如泥漿、食品、藥品、織維性粘合液等，因管線中，隔膜閥的操作機(jī)構(gòu)，是不暴露在運(yùn)送流體中，故不具污染性，也不需要填料，閥桿填料部也不可能會泄漏。
隔膜閥聯(lián)接著潤滑油的低壓安全油系統(tǒng)與EH油的高壓安全油系統(tǒng)，其作用是潤滑油系統(tǒng)的低壓安全油壓力降低到1.4Mpa時(shí)，可以通過EH油系統(tǒng)。
當(dāng)汽輪機(jī)正常工作時(shí)，潤滑系統(tǒng)的透平油通入閥內(nèi)活塞上的油室中，克服彈簧力，使閥在關(guān)閉位置，堵住EH危急遮斷油母管的泄油通道，使EH系統(tǒng)投入工作。當(dāng)危急遮斷器動作或手動打閘時(shí)均能使透平油壓力降低或消失，從而使壓縮彈簧打開把EH危急遮斷油泄掉，關(guān)閉所有進(jìn)汽門。
隔膜閥的工作原理：
隔膜閥的關(guān)閉與開啟是通過來自管路的壓力作用于增強(qiáng)橡膠隔膜實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)壓力介質(zhì)進(jìn)入閥門控制腔，隔膜下壓，關(guān)閉閥門通道，當(dāng)控制腔壓力排向大氣或下游管道，隔膜上升，閥門通道被打開。閥門沒有閥桿、密封墊、定向座等，通道中運(yùn)動的部件就是隔膜，所以不存在銹蝕及抱死現(xiàn)象，具有更高的穩(wěn)定性。多種結(jié)構(gòu)形式及控制形式，可適用于多種的流體控制需要。
隔膜閥的類型：
隔膜閥一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動力，隔膜閥可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動隔膜閥，以電為動力源的電動隔膜閥，以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動力的電液動隔膜閥，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型隔膜閥等。隔膜閥的產(chǎn)品類型很多，結(jié)構(gòu)也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配，也可以與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配。
管夾閥的閥體類型選擇閥體的選擇是管夾閥選擇中最重要的環(huán)節(jié)。在選擇閥門之前，要對控制過程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)進(jìn)行細(xì)心的分析，收集足夠的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)對隔膜閥的要求，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。
襯氟塑料球閥閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。耐磨損性當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí)，閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會受到嚴(yán)重摩擦。因此閥門的流路要光滑，閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)硬。耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性，在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下，盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單閥門。介質(zhì)的溫度、壓力當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí)，應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計(jì)算，還會形成振動和噪聲，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時(shí)應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。
RPP、PVDF塑料隔膜閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇
輸出力的考慮
執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型，其輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關(guān)力的作用)。因此，為了使隔膜閥正常工作，配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力，保證高度密封和閥門的開啟。
對于雙作用的氣動、液動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輸出力與閥門的開度有關(guān)，隔膜閥上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動特性，因此要求在整個(gè)隔膜閥的開度范圍建立力平衡。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的確定
對三通隔膜閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于現(xiàn)場有防爆要求時(shí)，應(yīng)選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，且接線盒為防爆型，不能選擇電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如果沒有防爆要求，則氣動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用，但從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其使用不如氣動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛，但具有調(diào)節(jié)精度高、動作速度快和平穩(wěn)的特點(diǎn)，因此，在某些情況下，為了達(dá)到較好調(diào)節(jié)效果，必須選用液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。
隔膜閥特點(diǎn)：
特點(diǎn)是隔膜把下部閥體內(nèi)腔與上部閥蓋內(nèi)腔隔開，使位于隔膜上方的閥桿、閥瓣等零件不受介質(zhì)腐蝕，省去了填料密封結(jié)構(gòu)，且不會產(chǎn)生介質(zhì)外漏。
1、采用橡膠或塑料等軟質(zhì)密封制作的隔膜，密封性較好。由于隔膜為易損件，應(yīng)視介質(zhì)特性而定期更換。
2、受隔膜材料限制，隔膜閥適用于低壓和溫度相對不高的場合。
3、隔膜閥按結(jié)構(gòu)形式可分為：屋式、直流式、截止式、直通式、閘板式和直角式六種；連接形式通常為法蘭、卡箍連接；按驅(qū)動方式可分為手動、電動和氣動三種，其中氣動驅(qū)動又分為常開式、常閉式和往復(fù)式三種。
4.一般不宜用于溫度高于60度及輸送有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化介質(zhì)的管路中，也不宜在較高壓力的管路中使.
襯里材料的使用溫度和適用介質(zhì)
安裝與維護(hù)
①隔膜閥安裝前應(yīng)仔細(xì)核對管路的運(yùn)行條件是否與本閥規(guī)定的使用范圍相符，并應(yīng)清洗內(nèi)腔，以防止污物卡阻或損傷密封部件。
②橡膠襯里層和橡膠隔膜表面切勿涂刷油脂類物品，以防橡膠溶脹，影響隔膜閥使用壽命。
?、凼州喕騻鲃訖C(jī)構(gòu)，不允許作起吊用，并嚴(yán)禁碰撞。
?、苁謩硬僮鞲裟らy時(shí)，不得借助于輔助杠桿，以防扭力過大而損傷驅(qū)動部件或密封部位。
?、莞裟らy應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的室內(nèi)，嚴(yán)禁堆放，庫存隔膜閥的兩端通道必須封口，且啟閉件應(yīng)處于微開啟狀態(tài)。
故障與消除
隔膜閥又稱控制閥，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。
隔膜閥的結(jié)構(gòu)：
隔膜閥是一種特殊形式的截?cái)嚅y，其啟閉件是一塊用軟質(zhì)材料制成的隔膜，它將閥體內(nèi)腔與閥蓋內(nèi)腔隔開。隔膜閥實(shí)際上不過是“鉗夾”的閥，一個(gè)彈性的，可擾的膜片，用螺椿連接在壓縮件上，壓縮件是由閥桿所操作而上下移動，當(dāng)壓縮件上升，膜片就高舉，而造成通路，當(dāng)壓縮件下降，膜片就壓在閥體堰上（假使為堰式閥）或壓在輪廓的底部（假使為直通式），隔膜閥適用于開關(guān)及節(jié)流之用。
隔膜閥本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因特適合于超純介質(zhì)或污染嚴(yán)重，十分粘稠的液體、氣體、腐蝕性或惰性介質(zhì)。與控制設(shè)備相結(jié)合時(shí)，隔膜閥更能取代其它傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，尤其是適用于固體和易污染的惰性介質(zhì)。產(chǎn)品主要應(yīng)用于生物制藥、食品、行業(yè)；以及電力、化工、電鍍、等行業(yè)的工業(yè)水處理中，還被應(yīng)用于半導(dǎo)體晶圓的生產(chǎn)中，隔膜閥是特別適用于運(yùn)送有腐蝕性，有粘性的流體，例如泥漿、食品、藥品、織維性粘合液等，因管線中，隔膜閥的操作機(jī)構(gòu)，是不暴露在運(yùn)送流體中，故不具污染性，也不需要填料，閥桿填料部也不可能會泄漏。
隔膜閥聯(lián)接著潤滑油的低壓安全油系統(tǒng)與EH油的高壓安全油系統(tǒng)，其作用是潤滑油系統(tǒng)的低壓安全油壓力降低到1.4Mpa時(shí)，可以通過EH油系統(tǒng)。
當(dāng)汽輪機(jī)正常工作時(shí)，潤滑系統(tǒng)的透平油通入閥內(nèi)活塞上的油室中，克服彈簧力，使閥在關(guān)閉位置，堵住EH危急遮斷油母管的泄油通道，使EH系統(tǒng)投入工作。當(dāng)危急遮斷器動作或手動打閘時(shí)均能使透平油壓力降低或消失，從而使壓縮彈簧打開把EH危急遮斷油泄掉，關(guān)閉所有進(jìn)汽門。
隔膜閥的工作原理：
隔膜閥的關(guān)閉與開啟是通過來自管路的壓力作用于增強(qiáng)橡膠隔膜實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)壓力介質(zhì)進(jìn)入閥門控制腔，隔膜下壓，關(guān)閉閥門通道，當(dāng)控制腔壓力排向大氣或下游管道，隔膜上升，閥門通道被打開。閥門沒有閥桿、密封墊、定向座等，通道中運(yùn)動的部件就是隔膜，所以不存在銹蝕及抱死現(xiàn)象，具有更高的穩(wěn)定性。多種結(jié)構(gòu)形式及控制形式，可適用于多種的流體控制需要。
隔膜閥的類型：
隔膜閥一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動力，隔膜閥可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動隔膜閥，以電為動力源的電動隔膜閥，以液體介質(zhì)(如油等)壓力為動力的電液動隔膜閥，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型隔膜閥等。隔膜閥的產(chǎn)品類型很多，結(jié)構(gòu)也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配，也可以與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配。
管夾閥的閥體類型選擇閥體的選擇是管夾閥選擇中最重要的環(huán)節(jié)。在選擇閥門之前，要對控制過程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)進(jìn)行細(xì)心的分析，收集足夠的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)對隔膜閥的要求，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。
襯氟塑料球閥閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。耐磨損性當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí)，閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會受到嚴(yán)重摩擦。因此閥門的流路要光滑，閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)硬。耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性，在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下，盡量選擇結(jié)構(gòu)簡單閥門。介質(zhì)的溫度、壓力當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí)，應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計(jì)算，還會形成振動和噪聲，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時(shí)應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。
RPP、PVDF塑料隔膜閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇
輸出力的考慮
執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型，其輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關(guān)力的作用)。因此，為了使隔膜閥正常工作，配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力，保證高度密封和閥門的開啟。
對于雙作用的氣動、液動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般都沒有復(fù)位彈簧。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動力矩。對于單作用的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輸出力與閥門的開度有關(guān)，隔膜閥上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動特性，因此要求在整個(gè)隔膜閥的開度范圍建立力平衡。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的確定
對三通隔膜閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于現(xiàn)場有防爆要求時(shí)，應(yīng)選用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，且接線盒為防爆型，不能選擇電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如果沒有防爆要求，則氣動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用，但從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其使用不如氣動、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛，但具有調(diào)節(jié)精度高、動作速度快和平穩(wěn)的特點(diǎn)，因此，在某些情況下，為了達(dá)到較好調(diào)節(jié)效果，必須選用液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié)、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。
隔膜閥特點(diǎn)：
特點(diǎn)是隔膜把下部閥體內(nèi)腔與上部閥蓋內(nèi)腔隔開，使位于隔膜上方的閥桿、閥瓣等零件不受介質(zhì)腐蝕，省去了填料密封結(jié)構(gòu)，且不會產(chǎn)生介質(zhì)外漏。
1、采用橡膠或塑料等軟質(zhì)密封制作的隔膜，密封性較好。由于隔膜為易損件，應(yīng)視介質(zhì)特性而定期更換。
2、受隔膜材料限制，隔膜閥適用于低壓和溫度相對不高的場合。
3、隔膜閥按結(jié)構(gòu)形式可分為：屋式、直流式、截止式、直通式、閘板式和直角式六種；連接形式通常為法蘭、卡箍連接；按驅(qū)動方式可分為手動、電動和氣動三種，其中氣動驅(qū)動又分為常開式、常閉式和往復(fù)式三種。
4.一般不宜用于溫度高于60度及輸送有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化介質(zhì)的管路中，也不宜在較高壓力的管路中使.
襯里材料的使用溫度和適用介質(zhì)
| 襯里材料（代號） | 使用溫度（℃） | 適用介質(zhì) |
| 硬橡膠（NR） | -10～85 | 鹽酸、30%硫酸、50%氫氟酸、80%磷酸、堿、鹽類、鍍金屬溶液、氫氧化鈉、氫氧化鉀、中性鹽水溶液、10%次氯酸鈉、溫氯氣、氨氣、大部分醇類有機(jī)酸及醛類等 |
| 軟橡膠（BR） | -10～85 | 水泥、粘土、煤渣灰、顆粒狀化肥及磨損性較強(qiáng)的固態(tài)流體、各種濃度稠粘液等 |
| 氟橡膠（CR） | -10～85 | 動植物油類、潤滑劑及PH值變化范圍很大的腐蝕性泥漿等 |
| 丁基膠（HR） | -10～120 | 有機(jī)酸、堿和氫氧化合物、無機(jī)鹽及無機(jī)酸、元素氣體醇類、醛類、醚類、酮類等 |
| 聚偏氟乙丙烯塑料（FEP） | ≤150 | 除熔融堿金屬、元素氟及芳香烴類外的鹽酸、硫酸、王水、有機(jī)酸、強(qiáng)氧化劑、濃稀酸交替、酸堿交替和各種有機(jī)溶劑等 |
| 聚偏氟乙烯塑料 （PVDF） | ≤100 | |
| 聚四氟乙烯和乙烯共聚物（ETFE） | ≤120 | |
| 可熔性聚四氟乙烯塑料（PFA） | ≤180 | |
| 聚三氟氯乙烯塑料（PCTFE） | ≤120 | |
| 搪瓷 | ≤100 切忌溫差急變 | 除氫氟酸、濃磷酸及強(qiáng)堿外的其它低度腐蝕性介質(zhì) |
| 鑄鐵無襯里 | 使用溫度按隔膜閥材料定 | 非腐蝕性介質(zhì) |
| 不銹鋼無襯里 | 一般腐蝕性介質(zhì) |
①隔膜閥安裝前應(yīng)仔細(xì)核對管路的運(yùn)行條件是否與本閥規(guī)定的使用范圍相符，并應(yīng)清洗內(nèi)腔，以防止污物卡阻或損傷密封部件。
②橡膠襯里層和橡膠隔膜表面切勿涂刷油脂類物品，以防橡膠溶脹，影響隔膜閥使用壽命。
?、凼州喕騻鲃訖C(jī)構(gòu)，不允許作起吊用，并嚴(yán)禁碰撞。
?、苁謩硬僮鞲裟らy時(shí)，不得借助于輔助杠桿，以防扭力過大而損傷驅(qū)動部件或密封部位。
?、莞裟らy應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的室內(nèi)，嚴(yán)禁堆放，庫存隔膜閥的兩端通道必須封口，且啟閉件應(yīng)處于微開啟狀態(tài)。
故障與消除
| 可能產(chǎn)生的故障 | 原因 | 消除方法 |
| 手輪操作不靈活 | ?、匍y桿彎曲 ?、诼菁y損傷 | ①更換閥桿 ②修整螺紋，并加潤滑劑 |
| 氣動隔膜閥不能自動啟閉 | ①氣源壓力過低 ②彈簧頂緊力過大 ③橡膠隔膜損壞 | ①調(diào)高供氣壓力 ②減少彈簧頂緊力 ③更換隔膜 |
| 閥體與閥蓋連接處滲漏 | ① 連接螺栓松動 ②閥體內(nèi)膠層破裂 | ①緊固連接螺栓 ②更換閥體 |