Membranski ventili u odnosu na kuglaste ventile: kako svaki služi za primjenu u industrijskim cjevovodima

Vapnena kaša od 50 mm koja se kreće linijom s 15% krutine zahvatit će kuglasti ventil u roku od nekoliko tjedana, jer se krutine skupljaju u prstenastu šupljinu između kugle i njezinih sjedišta. Postavite membranski ventil tipa pregrade na isti vod i on će se godinama otvarati i zatvarati bez zamjene ičega osim membrane. Provedite istu usporedbu na kolektoru čiste rashladne vode i odgovor je obrnut: preljev dijafragme prigušuje cjevovod i radi na elastomeru, dok se kuglasti ventil s punim ulazom otvara u četvrtini okretaja gotovo bez gubitka tlaka.

Oba tijela ventila imaju sličnu nominalnu vrijednost tlaka i oba su pričvršćena vijcima u isti uzorak prirubnice, što je upravo razlog zašto se njih dvoje zbunjuju u zahtjevima. Prava razlika leži u tome što se događa s tekućinom kada se linija prestane kretati.

Što odvaja membranski ventil od kuglastog ventila

Kuglasti ventil brtvi rotiranjem izbušene sfere na dva sjedišta, dok membranski ventil brtvi pritiskom fleksibilne membrane na podignuti preljev, tako da procesna tekućina nikada ne dospije do vretena ili pokretača.

Tri posljedice proizlaze iz te geometrije, a zajedno određuju većinu stvarnih specifikacija prije nego što se uopće raspravlja o cijeni.

• Gdje se nalazi tekućina. Kuglasti ventil ostavlja šupljinu između kugle i stijenke tijela koja se puni proizvodom i ne može iscuriti. Membranski ventil pregrade nema šupljinu sjedišta te vrste, iako sama zdjela pregrade zadržava mali preostali volumen.
• Kako je stabljika zapečaćena. Kuglasti ventil oslanja se na O-prstenove ili brtvljenje oko rotirajućeg vretena, dinamičnu brtvu koja vidi medij. Membranski ventil uopće nema dinamičku brtvu vretena: membrana je jedina prepreka između tekućine i atmosfere.
• Kako se ventil prigušuje. Kuglasti ventil je uređaj za uključivanje/isključivanje, a držanje ga djelomično otvorenim usmjerava mlaz velike brzine prema donjem sjedištu. Membranski ventil prigušuje čisto jer se dijafragma može parkirati u bilo kojem trenutku svog hoda.

Kako svaki dizajn zatvara protok

Kuglasti ventil se zatvara jednom rotacijom kugle za 90 stupnjeva, dok se membranski ventil zatvara nakon nekoliko okretaja ručnog kotača guranjem dijafragme prema dolje na branu.

Kuglasti ventil: kratki hod, puni provrt, izložena sjedišta

Kuglasti ventil s punim otvorom ima provrt jednak unutarnjem promjeru cijevi, tako da je pad tlaka preko otvorenog ventila blizu onog ekvivalentne duljine cijevi. Hod od četvrtine okreta čini ga brzim za rukovanje, lakim za automatizaciju i vizualno nedvosmislenim iz položaja ručke. Kompromis je u tome što sjedala stoje na putu protoka. Sve čestice koje se zadrže na sjedalu utiskuju se u elastomer pri sljedećem zatvaranju, a svaki ciklus dovodi do dubljeg zagađenja.

Membranski ventil: dugi hod, bez brtve, izolirana tekućina

Kompresor na vretenu s navojem steže dijafragmu na spoju kućišta i poklopca motora, tako da je ručnom ventilu potrebno nekoliko okretaja da bi prešao iz otvorenog u zatvoreno. Ništa u mehanizmu ne dodiruje medij: nema pakiranja, nema O-prstenova osovine, nema prstenova sjedišta. Ta jedina prepreka je razlog zašto membranski ventili izdržavaju agresivnu kemiju i to je također razlog zašto toleriraju prigušivanje. Trošak je hidraulički. Tijelo preljeva sužava putanju protoka i dodaje pad tlaka, dok ravno tijelo vraća visinu na račun većeg kućišta i drugačijeg ponašanja dijafragme.

Gdje su kuglasti ventili pravi izbor

Kuglasti ventil je ispravan izbor kada je tekućina čista, zadatak je uključivanje/isključivanje izolacije, a cjevovod treba provrt blizu veličine cijevi s minimalnim gubitkom tlaka.

Na procesnim postrojenjima, klizačima za obradu vode i nemetalnim kemijskim vodovima, koji pokriva više instaliranih pozicija od bilo koje druge vrste ventila:

• Izolacija pumpe i spremnika na čistoj vodi, demineraliziranoj vodi, slanoj vodi i linijama za doziranje, gdje je ventil ili potpuno otvoren ili potpuno zatvoren.
• Usluga visokog ciklusa , jer pokretač s četvrtinom okretaja radi manje rada po operaciji i postiže potpuno zatvaranje u jednom pokretu.
• Linije koje su isprane ili prazne , jer provrt s punim otvorom ne ostavlja nikakvu zapreku za bris ili svinju.
• Razdjelnici niskog pada tlaka , gdje bi ustava povećala gubitak visine, crpka ne može poštedjeti.

Gdje kuglasti ventil zakaže je predvidljivo. Svaka tekućina koja se taloži, kristalizira ili ostruže pronaći će sjedište: otopina soli koja kristalizira može zaključati kuglasti ventil unutar nekoliko toplinskih ciklusa, a abrazivna smjesa polira kuglu sve dok ventil više ne brtvi u zatvorenom položaju.

SCH8O/DIN UPVC/CPVC kuglasti ventil tipa I Pregledajte ovaj kuglasti ventil tipa I za čisto zatvaranje s niskim otporom; Opcije kućišta od UPVC/CPVC i veličine DN15–DN100 omogućuju vam da uskladite temperaturu medija i izloženost kemikalijama. Pogledajte proizvod →

Gdje membranski ventili zarađuju svoj trošak

Membranski ventil je ispravan izbor kada se tekućina može taložiti, kristalizirati, ostrugati ili napasti elastomerna sjedišta rotacijskog ventila i kada cjevovod može apsorbirati dodatni pad tlaka.

Dizajn održava točno jednu fleksibilnu komponentu u kontaktu s medijem i drži svaku strojno obrađenu površinu dalje od njega:

• Korozivna kemija kao što su mineralne kiseline, kaustik, natrijev hipoklorit i mješoviti tokovi kiselina kojima se rukuje u UPVC ili CPVC tijelima.
• Muljke i suspenzije kao što su vapno, kalcijev karbonat, ispiranje filtra i mulj metalnih hidroksida iz neutralizacije otpadnih voda.
• Viskozni i vlaknasti mediji , gdje bi kuglasti ventil razmazao proizvod po sjedalima.
• Prigušivanje i točke uzorkovanja , gdje je stabilno djelomično otvaranje važnije od kratkog hoda.
• Linije visoke čistoće , jer nema pakiranja koje bi curilo i nema pukotine na sjedalu za zadržavanje ostataka.

Ograničenje zaslužuje redak u podatkovnoj tablici. Dijafragma je granica tlaka, tako da je strop ventila tlak i temperatura strop dijafragme, a ne tijela.

SCH8O/DIN UPVC/CPVC membranski ventil s prirubnicom Za vodove korozivne tekućine, usporedite materijal dijafragme, standardnu prirubnicu i smanjenje tlaka i temperature; ovaj UPVC/CPVC ventil s prirubnicom pokriva DN25–DN125 s ručnim ili pneumatskim upravljanjem. Pogledajte proizvod →

Usklađivanje ventila sa sustavom nemetalnih cjevovoda

U UPVC i CPVC sustavima materijal tijela rijetko je ograničavajući faktor; elastomer, standard prirubnice i smanjenje tlaka i temperature obično jesu.

Termoplastični ventili specificirani su prema sastavu tijela i prema standardu na koji se pričvršćuju. CPVC tijelo ventila radi na istoj kemiji kao i CPVC tlačna cijev naliježe se, a detalji povezivanja su važni koliko i sam ventil: utičnice od cementa otapala za manje vodove, tijela s prirubnicom gdje ventil mora izaći za zamjenu dijafragme i DIN ili ANSI obloga koja mora odgovarati bušenju prirubnice.

ISO 15493 pruža okvir za PVC-C industrijske komponente cjevovoda, a smanjenje vrijednosti tlaka i temperature koje iz njega proizlazi najčešći je izvor grešaka u prevelikim specifikacijama. Objavljene CPVC krivulje smanjuju dopušteni tlak na otprilike polovicu vrijednosti od 23 C za 60 C, i na otprilike četvrtinu blizu gornje granice materijala. To se smanjenje odnosi na ventil jednako kao i na cijev, a opet se odnosi na dijafragmu, koja je mekši materijal od tijela.

Automatizacija, životni ciklus i ukupni trošak vlasništva

Troškovi pokretanja uvjetovani su zakretnim momentom i hodom, a linearni hod membranskog ventila s predvidljivim zakretnim momentom često je jednostavnije automatizirati nego kuglasti ventil čije trenje sjedišta raste s pritiskom i kontaminacijom.

Moment i hod aktuatora

Kuglasti ventil treba dovoljno zakretnog momenta da prekine kontakt sjedišta, a taj zakretni moment raste s diferencijalnim tlakom, materijalom sjedišta i bilo kojim proizvodom koji se nalazi na sjedištu. Pneumatski i električni aktuatori stoga imaju sigurnosnu granicu koja raste kako ventil stari. Membranski ventil treba linearnu silu koja je u velikoj mjeri funkcija tlaka u cjevovodu i površine membrane, što čini dimenzioniranje aktuatora predvidljivijim, ali njegov je hod duži i aktuator mora putovati dalje za isti rezultat.

Što zapravo pokreće troškove životnog ciklusa

U razdoblju od pet godina nabavna cijena čini mali udio u ukupnoj cijeni. Tri stavke dominiraju: zamjenski dijelovi, vrijeme zastoja potrebno za njihovu montažu i trošak curenja koje dospije u okoliš. Očekuje se da će membranski ventil na dužnosti gnojnice trošiti dijafragme kao potrošni dio, zbog čega bi tijelo trebalo omogućiti zamjenu bez rezanja cijevi. Kuglasti ventil na čistoj vodi možda se nikada neće otvoriti, ali zarezano sjedište na abrazivnom vodu pretvara jeftini ventil u stavku stalnog održavanja.

Dizajn brtvljenja je ono gdje se dva dizajna najviše razlikuju u vijeku trajanja. Geometrija sjedišta, završna obrada površine kugle i predopterećenje određuju hoće li kuglasti ventil i dalje biti nepropusno za mjehuriće nakon tisuća ciklusa, a te detalje vrijedi pregledati prije bilo kakve narudžbenice; the dizajn izvedbe brtvljenja CPVC kuglastih ventila s prirubnicom objašnjava koje su značajke važne.

SCH8O/DIN pneumatski UPVC dvostruki pogonski membranski ventil Upotrijebite ovaj pneumatski UPVC membranski ventil za korozivne medije gdje dizajn bez brtve, s mekim brtvljenjem i veličine DN15–DN50 odgovaraju kemijskim, farmaceutskim ili prehrambenim linijama. Pogledajte proizvod →

Pet koraka za odabir pravog ventila

Pet provjera, pokrenutih ovim redoslijedom, rješavaju izbor prije nego što se zatraži ponuda.

Praktična pitanja kupaca

Mogu li se kuglasti ventil i membranski ventil zamijeniti jedan za jedan na istom vodu?

Mehanički, samo ako duljina licem u lice i bušenje prirubnice odgovaraju, a često nisu. Rad se operativno mijenja: membranski ventil instaliran na mjestu gdje je uklonjen kuglasti ventil s punim otvorom povećava pad tlaka i smanjuje maksimalni protok, dok će se kuglasti ventil na liniji gnojnice zaglaviti. Za zamjenu je obično potreban kalem.

Koji ventil bolje podnosi krute tvari?

Membranski ventil, bez kvalifikacije. Kuglasti ventil hvata čestice između kugle i sjedala i unutar tjelesne šupljine; membranski ventil nema šupljinu sjedišta i zatvara se stezanjem putanje protoka. Praktično ograničenje za membranski ventil je veličina čestica u odnosu na otvor preljeva, a ne prisutnost krutih tvari.

Na kojoj temperaturi elastomer postaje granica?

Za EPDM u kontinuiranoj vodenoj uporabi praktična stropna temperatura je blizu 90 C do 100 C, što se obično postiže prije granice CPVC tijela. Dijafragme obložene PTFE-om proširuju kemijsku otpornost više od temperaturnog raspona. Budući da je dijafragma granica tlaka, njezina vrijednost mora se provjeriti odvojeno od vrijednosti cijevi.

Koji ventil je jeftinije posjedovati tijekom pet godina?

Odgovor ovisi o tekućini, a križanje je oštro. U slučaju izolacije čiste vode, kuglasti ventil ima prednost u nabavnoj cijeni i rijetko treba dijelove. U slučaju gnojnice ili agresivnih kemikalija, učestalost zamjene kuglastog ventila obično premašuje cijenu dijelova membranskog ventila, jer je dijafragma jeftin potrošni materijal, dok sjedište i kugla nisu.

Nijedan ventil nije univerzalan odgovor. Dobro osmišljen nemetalni sustav koristi oba, smještena tamo gdje njihova geometrija zapravo odgovara tekućini.