日志
豪森博格隔膜閥的特點和機(jī)構(gòu)原理
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簡介
隔膜閥(diaphragm valve)是一種特殊形式的截斷閥，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。
特點
最突出特點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)溶劑和強氧化介質(zhì)的管路中，也不宜在較高壓力的管路中使用。
豪森博格公司隔膜閥的特點是 采用了無填料函的結(jié)構(gòu)，節(jié)流元件為彈性隔膜，可以做到閥門關(guān)閉時零泄漏，適用于不允許污染及危險禁區(qū)的場合。由于流道平滑，阻尼系數(shù)小，適用于高濃度及帶 有纖維及漿體介質(zhì)的懸浮液中，隔膜和閥體襯里材料均系耐腐蝕材料制造，具有優(yōu)越的防腐蝕性能，適用于各種酸堿腐蝕性介質(zhì)。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與動作原理及參數(shù)
隔膜閥按照操作方式分為氣動和手動兩種。
1． 手動閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示，使用時手輪使得手動杠帶動手動杠母上下運動，同時閥芯與隔膜也上下運動，隔膜在閥體的堰面上進(jìn)行節(jié)流，完成閥的開啟和關(guān)閉。
2．氣動隔膜閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)法分為正作用式（簧開型）和反作用式（簧關(guān)型）兩種，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。當(dāng)氣源孔通入氣壓使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿向下運動的為正作用式；推桿向上運動的為反作用式。
3．由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的有效面積不同，執(zhí)行機(jī)構(gòu)有不同的型號.
4．執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)見表。
5．執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理。
正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)：當(dāng)氣源壓力從氣源孔進(jìn)入膜蓋和薄膜組成的氣室后，作用在盤上的推力使得推桿向下運動時彈簧被壓縮，閥門關(guān)閉。當(dāng)氣源壓力為0時在彈簧的作用下推桿向上運動（復(fù)位），閥門開啟。
反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)：當(dāng)氣源壓力從氣源孔進(jìn)入膜蓋和薄膜組成的氣室后，盤產(chǎn)生向上的推力，使得推桿向上運動，彈簧被壓縮，閥門開啟。當(dāng)氣源壓力為0時在彈簧的作用下推桿向下運動（復(fù)位），閥門關(guān)閉。
隔膜閥的結(jié)構(gòu)原理及參數(shù)
1． 隔膜閥的基本參數(shù)見表（手動、氣動)
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公稱通徑DN |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
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公稱壓力PN |
1.6 |
1.0 |
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額定流量系數(shù)Kv |
無襯里 |
9.8 |
19 |
28.5 |
48 |
63 |
108 |
158 |
270 |
360 |
518 |
1114 |
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帶襯里 |
7.8 |
17 |
25 |
56 |
56 |
87 |
127 |
240 |
350 |
415 |
1000 |
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額定行程mm |
8 |
10 |
14 |
24 |
24 |
30 |
34 |
36 |
44 |
55 |
65 |
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2． 隔膜閥由于結(jié)構(gòu)具有較平坦的流路，極少的零件，隔膜為軟材料，關(guān)閉后漏量較少，在強腐蝕場合，可以在閥體上襯上耐腐蝕材料（如橡膠。塑料等），而隔膜是耐腐蝕較好的彈性材料，豪森博格閥門公司生產(chǎn)的隔膜閥有多種襯膠和隔膜，其耐溫和種類見表。
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閥體材料及襯里 |
灰鑄鐵 |
材料 |
使用溫度范圍℃ |
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無襯里 |
-10~175 |
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硬橡膠 |
-10~85 |
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軟橡膠 |
-10~85 |
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氯丁橡膠 |
-10~105 |
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丁基橡膠 |
-10~120 |
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聚全氟乙丙烯 |
-10~175 |
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隔膜 |
天然橡膠 |
-40~100 |
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天然橡膠 |
-40~100 |
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聚四氟乙烯 |
-20~150 |
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3． 閥體襯里材料及使用范圍見表
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閥體襯里 |
適用介質(zhì) |
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無襯里 |
適用于非腐蝕性介質(zhì)。 |
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硬橡膠 |
有很好的耐磨性能，可用于水泥、粘土、煤塵、干燥化肥等。 |
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軟橡膠 |
適用于無機(jī)堿、鹽類、鹽酸、鍍金屬溶液、軟水、氯化物、氯氣等。 |
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氯丁橡膠 |
適用于動物油、植物油、潤滑脂、PH值變化范圍很大的腐蝕性泥漿等，抗摩擦性能良好。 |
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丁基橡膠 |
防腐性能和耐磨性良好，對大部分無機(jī)酸和酸性灰漿的耐蝕性最好。 |
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聚全氟乙丙烯 |
適用于硫酸、鹽酸、氫氧化鈉等強腐蝕介質(zhì)。 |
4． 隔膜種類及使用范圍見表
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隔膜材料（代號） |
適用介質(zhì) |
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丁基橡膠（B級） |
對大部分無機(jī)酸，如：硫酸、氫氟酸、磷酸等，耐蝕性好。同時耐各種堿和鹽類。 |
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天然橡膠（Q級） |
主要用于凈化水、無機(jī)鹽和較稀的礦物酸介質(zhì) |
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聚四氟乙烯（F4） |
極優(yōu)的化學(xué)穩(wěn)定劑，耐強酸、強堿、強氧化劑的腐蝕。 |
5． 隔膜閥的溫度與壓力關(guān)系見表
6． 隔膜閥的相對行程與相對流量的關(guān)系見表
7． 隔膜閥在與正作用，反作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝配后成為氣閉式（當(dāng)氣源壓力為最大值時閥關(guān)閉）、氣開式（當(dāng)氣源壓力為最大值時閥開啟）氣動隔膜閥，其結(jié)構(gòu)見圖6.、7、8，其中圖6為
氣閉式氣動隔膜閥，工作原理是：當(dāng)操作壓力通過進(jìn)氣孔進(jìn)入到由上膜蓋和薄膜組成的上氣室時，薄膜產(chǎn)生向下的推力，推動頂盤，推桿運動，帶動閥芯產(chǎn)生位移，
隔膜關(guān)閉，截斷了介質(zhì)的流通。當(dāng)上氣室無操作壓力，由于彈簧的作用，盤、推桿產(chǎn)生一個向上的力，帶動閥芯、隔膜向上移動，使得閥門處于開啟狀態(tài)。在氣室發(fā)
生故障時，可旋轉(zhuǎn)手輪，帶動手動杠，推動推桿隔膜向下移動來關(guān)閉閥門。
圖7和圖8為氣開式氣動隔膜閥，原理與簧開型隔膜閥類似。當(dāng)操作壓力通入到膜蓋和薄膜組成的氣室時，閥門便打開。
8． 無論氣關(guān)或氣閉式隔膜閥每種公稱通徑的閥都可以和不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相選配，這樣可以使閥應(yīng)用于何種不同的工作介質(zhì)壓力。當(dāng)介質(zhì)壓力較低時選用較小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、體積小重量輕，經(jīng)濟(jì)合理。
閥的結(jié)構(gòu)和尺寸
1． 手動隔膜閥（圖9、表8）
2． 氣閉式氣動隔膜閥（圖10）
3． 氣開式氣動隔膜閥（圖11）
4． 法蘭端面距（圖12）
閥體法蘭尺寸,法蘭尺寸為DIN2501 PN106法蘭(圖13)
附件的選擇與配用
氣動隔膜閥可選配限位裝置、閥體反饋器、減壓閥、電磁閥、定位器等。
1. 限位裝置：使用此裝置可以限制閥的開度。
氣動氣開式隔膜閥使用限位裝置時的結(jié)構(gòu)如圖14和圖15，其中14配用ADA61~ADA64執(zhí)行機(jī)構(gòu)，限位桿1螺桿裝在彈簧罩與支撐板4上，調(diào)整限位桿的位置，可增大或減少“L”長度，從而限制開啟量；螺母2 為鎖緊螺母。圖15為配用ADA65、ADA66執(zhí)行機(jī)構(gòu)時情況，手動桿1內(nèi)有螺紋，配有限位桿3，調(diào)整限位桿3在手動桿內(nèi)位移從而限制開啟量，螺母2為調(diào)整后的鎖緊螺母。
氣動關(guān)閉式隔膜閥使用限位裝置時的結(jié)構(gòu)如圖16，在原指示桿的位置用兩個限位桿代替了指示桿，調(diào)整限位1上兩個螺母2與彈簧罩3之間的距離“L”，就可以限制閥的關(guān)閉量，螺母2有兩個調(diào)整后可以鎖緊。
2.在氣動隔膜閥上可以加裝閥位傳送器用以指示閥位于“開”“關(guān)”兩個極限位置時的信號遠(yuǎn)傳，圖17為配于ADA61~ADA64執(zhí)行機(jī)構(gòu)時的結(jié)構(gòu)，從圖中可以看出閥 的行程位移是通過指示桿上的圓柱銷傳遞給行程開關(guān)盒的，此時開關(guān)盒上方的微動開關(guān)被觸動。
圖18，從圖上可以看出，閥的行程位移通過指示桿1傳遞給閥位接桿2及接合板5，通過閥位反饋桿3，滑桿4使行程開關(guān)盒的微動開關(guān)被觸動，這一開關(guān)信號可以用導(dǎo)線直接連接控制臺上的顯示裝置。由于傳送器變?yōu)轫斞b，原手輪高度尺寸小圓增加了手動桿接桿6，這樣表10中尺寸A也增加相應(yīng)高度”L”
圖20為行程開關(guān)盒的外形及結(jié)構(gòu)，盒體為酚醛玻璃鋼方盒。
圖21給出了所配微動開關(guān)的外形尺寸及電路圖。表13顯示了微動開關(guān)的電氣參數(shù)
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電路種類 |
電壓 |
電流 |
負(fù)載特性 |
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直流 |
30V |
0.5A |
純阻性 |
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交流 |
220V |
1A |
純阻性 |
3．氣動隔膜閥加裝減壓閥（圖22）
4．氣動閥加裝電磁閥。加裝電磁閥后可直接切換通入氣動隔膜閥氣室內(nèi)的氣源壓力，從而實現(xiàn)電控氣動閥的目的。圖23說明了電磁閥安裝情況，圖24為使用二位三通電磁閥的原理圖。
5．氣動閥配裝定位器：氣動閥配定位氣后，可以使原兩位式調(diào)節(jié)方式變?yōu)檫B續(xù)調(diào)方式由于加裝的定位器可以是控制信號為20kPa~100kPa的連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)信號，也可以是4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)電信號，因而可以與組合式儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號相連接。配裝定位器后的氣動閥有了調(diào)節(jié)的特性曲線（圖5），同時增加了閥的剛度，當(dāng)管道壓力波動時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源壓力可以自動處于平衡狀態(tài)，使閥的行程穩(wěn)定在相應(yīng)的行程上不變。如圖25、26。
安裝與維護(hù)
1.隔膜閥的工作環(huán)境在-20℃~+60℃，相對濕度不大于90%，以保證閥的橡膠不致老化。
2.閥安裝時，其周圍要有一定的空間，以便于閥的裝拆，運輸和維修，以保證觀察，調(diào)整和操作方便。閥的組裝示意圖如圖所示。
3.薄膜和隔膜閥儲存時，應(yīng)裝在布袋內(nèi)，應(yīng)放在木制架上，同時應(yīng)避免太陽的直曬和接觸臭氧，不可用重物堆壓。
4.閥在儲存時，應(yīng)處于全開啟狀態(tài)（即保證隔膜處于無應(yīng)力狀態(tài)，特別是簧關(guān)型隔膜閥更應(yīng)注意）閥的兩法蘭端面，應(yīng)用在紙封上，以防止潮氣和臟物進(jìn)入。
5.對于安裝在地下的閥門，要考慮到操作方便，可以利用延長軸或T型扳手來操作。
6.閥可以在360°角度內(nèi)任意安裝，與水平成15°夾角時，也可保證閥門自流。當(dāng)高于頭頂安裝時，也可用連桿來操作。
7.大口徑閥安裝要有支撐，當(dāng)閥非垂直安裝時，重心移除中心線，易使閥損壞，更應(yīng)加以支撐。
8.閥安裝前要徹底清洗管路中的污物，安裝后閥要處于全開位置，以排除閥內(nèi)污物并試驗連接處密封性。
9.閥門使用時，不可過分關(guān)閉，一旦隔膜壓住閥體堰面即可。對于氣動閥門，開啟速度不可太快，速度太快將負(fù)荷壓力全部加在隔膜螺釘上，會將隔膜閥損壞。
10.更換閥門應(yīng)將閥的兩側(cè)流體切斷（即關(guān)閉管線上兩側(cè)的閥門），同時應(yīng)做好人員防護(hù)，以防止腐蝕流體對人的損傷，如工作人員防護(hù)服或面具及手套等。
德國H+G閥門公司致力于不斷努力使產(chǎn)品的改進(jìn)，更好地服務(wù)于我們的現(xiàn)在和未來的客戶需求。
