Membránové ventily verzus guľové ventily: Ako každý slúži aplikáciám priemyselných potrubí

50 mm líniový pohyb vápennej suspenzie s 15 % pevných látok zablokuje guľový ventil v priebehu niekoľkých týždňov, pretože pevné látky sa nahromadia do prstencovej dutiny medzi guľou a jej sedlami. Namontujte membránový ventil prepadového typu na rovnaké vedenie a bude sa otvárať a zatvárať roky bez výmeny ničoho okrem membrány. Spustite rovnaké porovnanie na čistom zberači chladiacej vody a odpoveď je obrátená: prepad membrány škrtí potrubie a pracuje s elastomérom, zatiaľ čo guľový ventil s plným otvorom sa otvára o štvrť otáčky takmer bez straty tlaku.

Obidve telesá ventilov majú podobný menovitý tlak a obe sú zaskrutkované do rovnakého vzoru príruby, čo je presne dôvod, prečo sa tieto dve zamieňajú v požiadavkách. Skutočný rozdiel spočíva v tom, čo sa stane s tekutinou, keď sa vedenie prestane pohybovať.

Čo oddeľuje membránový ventil od guľového ventilu

Guľový ventil tesní otáčaním vyvŕtanej gule proti dvom sedlám, zatiaľ čo membránový ventil tesní stlačením pružnej membrány na vyvýšenú hrádzu, takže procesná kvapalina nikdy nedosiahne vreteno alebo pohon.

Z tejto geometrie vyplývajú tri dôsledky, ktoré spolu stanovujú väčšinu skutočných špecifikácií ešte predtým, než sa začne diskutovať o cene.

• Kde sedí tekutina. Guľový ventil opúšťa dutinu medzi guľou a stenou telesa, ktorá sa naplní produktom a nemôže odtekať. Prepadový membránový ventil nemá žiadnu sedlovú dutinu tohto druhu, hoci samotná prepadová misa si zachováva malý zvyškový objem.
• Ako je stopka utesnená. Guľový ventil sa spolieha na O-krúžky alebo tesnenie okolo rotujúceho drieku, dynamické tesnenie, ktoré vidí médium. Membránový ventil nemá vôbec žiadne dynamické tesnenie vretena: membrána je jedinou bariérou medzi kvapalinou a atmosférou.
• Ako ventil škrtí. Guľový ventil je zariadenie na zapnutie/vypnutie a jeho podržaním čiastočne otvoreného smeruje vysokorýchlostný prúd na sedlo po prúde. Membránový ventil škrtí čisto, pretože membrána môže byť zaparkovaná v ktoromkoľvek bode jej zdvihu.

Ako každý dizajn vypína tok

Guľový ventil sa zatvára jedným otočením gule o 90 stupňov, zatiaľ čo membránový ventil sa zatvára o niekoľko otáčok ručného kolesa zatlačením membrány dole na hrádzu.

Guľový ventil: krátky zdvih, plný otvor, odkryté sedlá

Guľový ventil s plným kanálom má otvor rovný vnútornému priemeru potrubia, takže pokles tlaku na otvorenom ventile je blízky poklesu tlaku pri rovnakej dĺžke potrubia. Štvrťotáčkový zdvih umožňuje rýchle ovládanie, jednoduchú automatizáciu a vizuálne jednoznačné z polohy rukoväte. Kompromisom je, že sedadlá sedia v prietokovej dráhe. Akákoľvek častica, ktorá sa usadí na sedle, je pri ďalšom uzávere vtlačená do elastoméru a každý cyklus posúva kontamináciu hlbšie.

Membránový ventil: dlhý zdvih, bez tesnenia, izolovaná kvapalina

Kompresor na vretene so závitom upína membránu v kĺbe medzi telom a kapotou, takže ručnému ventilu trvá niekoľko otáčok, kým prejde z otvoreného do zatvoreného. Nič v mechanizme sa nedotýka média: žiadne tesnenie, žiadne O-krúžky vretena, žiadne sedlové krúžky. Táto jediná bariéra je dôvod, prečo membránové ventily odolávajú agresívnej chémii a tiež tolerujú škrtenie. Cena je hydraulická. Prepadové teleso zužuje prietokovú cestu a pridáva tlakový spád, zatiaľ čo priame teleso obnovuje spád na úkor väčšieho krytu a odlišného správania membrány.

Kde sú guľové ventily to pravé

Guľový ventil je správnou voľbou, keď je kvapalina čistá, prevádzka je zapnutá/vypnutá a vedenie potrebuje vŕtanie blízke veľkosti potrubia s minimálnou stratou tlaku.

Na procesných zariadeniach, lyžinách na úpravu vody a nekovových chemických linkách, ktoré pokrývajú viac inštalovaných pozícií ako ktorýkoľvek iný typ ventilu:

• Izolácia čerpadla a nádrže na čistú vodu, demineralizovanú vodu, soľanku a dávkovacie potrubia, kde je ventil buď úplne otvorený alebo úplne zatvorený.
• Vysokocyklový servis , pretože štvrťotáčkový pohon vykoná menej práce na operáciu a dosiahne úplné zatvorenie jediným pohybom.
• Linky, ktoré sú prepláchnuté alebo oprané , pretože otvor s úplným otvorom nezanecháva žiadnu prekážku pre tampón alebo prasa.
• Nízkotlakové zberače , kde by prehrádzka pridala tlakovú stratu, ktorú čerpadlo nedokáže ušetriť.

Kde guľový ventil zlyhá, je predvídateľné. Akákoľvek tekutina, ktorá sa usadzuje, kryštalizuje alebo obrusuje, nájde sedlo: kryštalizujúci soľný roztok môže zablokovať guľový ventil v priebehu niekoľkých tepelných cyklov a brúsna kaša leští guľôčku, kým ventil prestane tesniť v zatvorenej polohe.

Guľový ventil typu I SCH8O/DIN UPVC/CPVC Prezrite si tento guľový ventil typu I pre čisté uzatváranie s nízkym odporom; Možnosti tela UPVC/CPVC a veľkosti DN15–DN100 vám umožňujú prispôsobiť teplotu média a vystavenie chemikáliám. Zobraziť produkt →

Kde membránové ventily zarábajú svoje náklady

Membránový ventil je správnou voľbou, keď sa kvapalina môže usadzovať, kryštalizovať, obrusovať alebo napádať elastomérové sedlá rotačného ventilu a keď vedenie môže absorbovať dodatočný pokles tlaku.

Dizajn udržuje presne jeden flexibilný komponent v kontakte s médiom a drží od neho každý obrobený povrch:

• Korozívna chémia ako sú minerálne kyseliny, žieraviny, chlórnan sodný a zmiešané prúdy kyselín spracovávané v telesách z UPVC alebo CPVC.
• Kaly a suspenzie ako je vápno, uhličitan vápenatý, preplach filtra a kal z hydroxidu kovov z neutralizácie odpadových vôd.
• Viskózne a vláknité médiá , kde by guľový ventil rozmazal produkt na sedlách.
• Miesta škrtenia a odberu vzoriek , kde na stabilnom čiastočnom otvorení záleží viac ako na krátkom zdvihu.
• Vysoko čisté línie , pretože nedochádza k úniku žiadnej upchávky a žiadnej štrbiny sedadla, ktorá by zachytávala zvyšky.

Obmedzenie si zaslúži riadok v údajovom liste. Membrána je hranica tlaku, takže tlakový a teplotný strop ventilu je stropom membrány, nie telesa.

SCH8O/DIN UPVC/CPVC Membránový ventil s prírubou Pre vedenia korozívnej kvapaliny porovnajte materiál membrány, normu príruby a zníženie tlaku a teploty; tento prírubový UPVC/CPVC ventil pokrýva DN25–DN125 s manuálnym alebo pneumatickým ovládaním. Zobraziť produkt →

Priradenie ventilu k nekovovému potrubnému systému

V systémoch UPVC a CPVC je materiál tela zriedka limitujúcim faktorom; elastomér, norma príruby a zníženie tlaku a teploty zvyčajne sú.

Termoplastické ventily sú špecifikované zmesou karosérie a normou, ku ktorej sú priskrutkované. Teleso ventilu CPVC zvláda rovnakú chémiu ako telo ventilu CPVC tlakové potrubie sedí a na detailoch pripojenia záleží rovnako ako na samotnom ventile: objímky z cementového rozpúšťadla pre menšie potrubia, prírubové telesá, z ktorých musí ventil vychádzať pri výmene membrány, a obloženie DIN alebo ANSI, ktoré musí zodpovedať vŕtaniu protiľahlej príruby.

ISO 15493 poskytuje rámec pre priemyselné potrubné komponenty z PVC-C a zníženie tlaku a teploty, ktoré z nej vyplýva, je najbežnejším zdrojom nadmerných chýb. Publikované krivky CPVC znižujú prípustný tlak približne na polovicu hodnoty 23 C o 60 C a približne na štvrtinu v blízkosti hornej hranice materiálu. Toto zníženie platí pre ventil rovnako ako pre potrubie a opäť platí pre membránu, ktorá je mäkším materiálom ako telo.

Automatizácia, životnosť cyklu a celkové náklady na vlastníctvo

Náklady na ovládanie sú riadené krútiacim momentom a zdvihom a lineárny zdvih membránového ventilu s predvídateľným krútiacim momentom je často jednoduchšie automatizovať ako guľový ventil, ktorého trenie sedla stúpa s tlakom a znečistením.

Krútiaci moment a zdvih ovládača

Guľový ventil potrebuje dostatočný krútiaci moment na prerušenie kontaktu sedla a tento krútiaci moment stúpa s rozdielom tlaku, materiálom sedla a akýmkoľvek produktom usadeným na sedle. Pneumatické a elektrické pohony preto nesú bezpečnostnú rezervu, ktorá rastie so starnutím ventilu. Membránový ventil potrebuje lineárnu silu, ktorá je do značnej miery funkciou tlaku v potrubí a plochy membrány, vďaka čomu je veľkosť pohonu predvídateľnejšia, ale jeho zdvih je dlhší a pohon sa musí pohybovať ďalej, aby sa dosiahol rovnaký výsledok.

Čo vlastne poháňa náklady životného cyklu

Počas obdobia piatich rokov predstavuje kúpna cena malý podiel z celkovej sumy. Dominujú tri položky: náhradné diely, prestoje potrebné na ich montáž a náklady na únik, ktorý sa dostane do životného prostredia. Očakáva sa, že membránový ventil v kalovej prevádzke spotrebuje membrány ako časť podliehajúcu opotrebovaniu, a preto by malo teleso umožniť výmenu bez prerezania potrubia. Guľový ventil na čistej vode sa nesmie nikdy otvoriť, ale drážkované sedlo na brúsnej linke premení lacný ventil na opakujúcu sa údržbu.

Konštrukcia tesnenia je miestom, kde sa tieto dve konštrukcie najviac líšia v životnosti. Geometria sedla, povrchová úprava guľôčky a predpätie určujú, či guľový ventil aj po tisíckach cyklov stále drží vzduchotesné tesnenie, a tieto detaily sa oplatí skontrolovať pred akoukoľvek objednávkou; a konštrukcia tesniaceho výkonu prírubových guľových ventilov CPVC vysvetľuje, na ktorých vlastnostiach záleží.

SCH8O/DIN Pneumatický dvojitý membránový ventil z UPVC Použite tento pneumatický membránový ventil z UPVC pre korozívne médiá, kde dizajn s mäkkým tesnením bez upchávok a veľkosti DN15–DN50 vyhovuje chemickým, farmaceutickým alebo potravinárskym linkám. Zobraziť produkt →

Päť krokov na určenie správneho ventilu

Päť kontrol vykonaných v tomto poradí vyrieši výber pred požiadaním o cenovú ponuku.

Praktické otázky, ktoré kladú kupujúci

Je možné vymeniť guľový ventil a membránový ventil za jeden na tom istom potrubí?

Mechanicky, iba ak sa zhoduje dĺžka a vŕtanie príruby a často nie. Prevádzka sa mení: membránový ventil inštalovaný tam, kde bol odstránený guľový ventil s plným kanálom, zvyšuje tlakovú stratu a znižuje maximálny prietok, zatiaľ čo guľový ventil na potrubí na kal sa zadrie. Na výmenu je zvyčajne potrebný kus cievky.

Ktorý ventil lepšie zvláda pevné látky?

Membránový ventil, bez kvalifikácie. Guľový ventil zachytáva častice medzi guľou a sedlom a vo vnútri dutiny tela; membránový ventil nemá dutinu sedla a zatvára sa zovretím dráhy prietoku. Praktickým limitom pre membránový ventil je veľkosť častíc vzhľadom na otvor hrádze, nie prítomnosť pevných látok.

Pri akej teplote sa elastomér stáva limitom?

Pre EPDM v nepretržitej vodnej prevádzke je praktický strop blízko 90 C až 100 C, čo je zvyčajne dosiahnuté pred limitom CPVC telesa. Membrány s PTFE povrchom rozširujú chemickú odolnosť viac ako teplotný rozsah. Pretože membrána je hranicou tlaku, jej menovitý výkon sa musí kontrolovať oddelene od menovitého výkonu potrubia.

Ktorý ventil je lacnejšie vlastniť počas piatich rokov?

Odpoveď závisí od tekutiny a prechod je ostrý. Pri povinnosti izolácie čistej vody vyhráva guľový ventil nákupnou cenou a zriedka potrebuje diely. Pri kalovej alebo agresívnej chemickej prevádzke frekvencia výmeny guľového ventilu zvyčajne prevyšuje náklady na diely membránového ventilu, pretože membrána je lacná vec na opotrebenie, zatiaľ čo sedlo a guľa nie.

Ani jeden ventil nie je univerzálna odpoveď. Dobre navrhnutý nekovový systém využíva oboje, umiestnené tam, kde ich geometria skutočne vyhovuje kvapaline.