Una valvola a membrana è una valvola di intercettazione che utilizza un diaframma come elemento di apertura e chiusura per chiudere il percorso del flusso, interrompere il fluido e separare la cavità del corpo della valvola dalla cavità del coperchio della valvola. Si tratta di un tipo speciale di valvola di intercettazione-il cui elemento di apertura e chiusura è un diaframma realizzato in materiale morbido, che separa la cavità del corpo valvola dalla cavità del coperchio della valvola e dai componenti di azionamento. Ora è ampiamente utilizzato in vari campi. Le valvole a membrana comunemente utilizzate includono valvole a membrana-rivestite in gomma, valvole a membrana rivestite in fluoropolimero-, valvole a membrana non rivestite e valvole a membrana in plastica.
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Principio di funzionamento della valvola a membrana
Una valvola a membrana sostituisce il tradizionale gruppo centrale della valvola con un rivestimento-resistente alla corrosione e un diaframma-resistente alla corrosione per ottenere la regolazione del fluido. Il corpo della valvola può essere realizzato in ghisa, acciaio fuso o acciaio inossidabile fuso, integrato con vari materiali resistenti alla corrosione-o all'usura-, come gomma e PTFE, come materiale del diaframma.
Il design di questo diaframma offre un'eccellente resistenza alla corrosione, in grado di gestire fluidi altamente corrosivi come acidi e alcali forti. Le valvole a membrana hanno una struttura compatta, bassa resistenza ai fluidi e capacità di flusso superiore rispetto ad altri tipi di valvole con le stesse specifiche.
Il suo esclusivo design strutturale isola completamente il fluido dalla camera superiore dello stelo della valvola, garantendo un funzionamento senza perdite-e rendendolo ideale per la regolazione di fluidi con elevata viscosità o particelle sospese.
Vale la pena notare che a causa delle limitazioni del diaframma e dei materiali di rivestimento, la resistenza alla pressione e alla temperatura sono relativamente deboli, in genere adatte solo per pressioni nominali di 1,6 MPa e temperature inferiori a 150 gradi.
Struttura della valvola a membrana
Una valvola a membrana è un tipo di valvola che controlla il flusso o la direzione del fluido deformando un diaframma. La sua struttura principale comprende:
- Corpo valvola: si collega alla tubazione e resiste alla pressione del mezzo; tipicamente realizzati in ghisa, acciaio fuso, acciaio inossidabile o tecnopolimeri.
- Diaframma: l'elemento di apertura e chiusura; tipicamente realizzati in gomma, PTFE o materiali compositi, forniscono un'eccellente resistenza alla corrosione e prestazioni di tenuta.
- Disco della valvola: collegato al diaframma e deformato dalla rotazione o dal sollevamento.
- Coperchio della valvola: imbullonato al corpo della valvola, formando una cavità sigillata che ospita il diaframma e il disco della valvola.
- Attuatore: un attuatore manuale, elettrico, pneumatico o idraulico che controlla la rotazione o il sollevamento del disco della valvola.
- Superficie di tenuta: la superficie di contatto tra il diaframma e il corpo della valvola, garantendo una tenuta affidabile.
Vantaggi e limiti delle prestazioni
Vantaggi
Buona tenuta: l'ampia area di contatto tra la membrana e il corpo della valvola garantisce una tenuta affidabile, adatta per applicazioni con differenziale ad alta pressione.
Elevata resistenza alla corrosione: il materiale del diaframma può essere selezionato in base alle caratteristiche del mezzo, rendendolo adatto a mezzi corrosivi.
Bassa resistenza ai fluidi: canale di flusso semplice, bassa perdita di carico e buon effetto di risparmio energetico.
Nessun rischio di perdite: il diaframma isola completamente il fluido dall'unità di azionamento, rendendolo adatto a fluidi tossici e pericolosi.
Ampia gamma di applicazioni: supporta vari supporti e condizioni operative ed è di facile manutenzione.
Limitazioni
Durata limitata del diaframma: l'uso a lungo-termine può comportare l'invecchiamento, l'usura o la rottura del diaframma.
Limitazioni di temperatura: i fluidi ad alta-temperatura possono accelerare l'invecchiamento del diaframma, richiedendo l'uso di materiali speciali.
Prestazioni di regolazione limitate: utilizzato principalmente per il controllo on/off, con bassa precisione di regolazione del flusso.
Dimensioni maggiori: rispetto alle valvole a sfera, le valvole a membrana sono più grandi e occupano più spazio.
Costo più elevato: rispetto alle valvole normali, le valvole a membrana sono più costose e hanno costi di manutenzione più elevati.
Applicazioni
Le valvole a membrana sono ampiamente utilizzate nei seguenti settori:
- Prodotti chimici e farmaceutici: controllo di mezzi corrosivi, tossici e ad alta-purezza.
- Alimenti e bevande: conformi agli standard GMP, utilizzati per il controllo delle tubazioni e i sistemi di erogazione delle camere bianche.
- Trattamento delle acque e protezione ambientale: controllo del flusso delle acque reflue, dosaggio di prodotti chimici e sistemi di osmosi inversa.
- Produzione di semiconduttori: utilizzata per il trasporto e il controllo di sostanze chimiche di elevata-purezza.
- Carta e stampa: rimozione della condensa nelle sezioni di asciugatura, calandre e altre apparecchiature per migliorare la qualità della carta.
- Aerospaziale: utilizzato nei sistemi di carburante, nei sistemi idraulici e nei sistemi di controllo ambientale.
Fabbrica di valvole a membrana
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