¿Cuáles son las diferencias entre la válvula neumática de diafragma de control y la válvula neumática de diafragma de control?

Qué es la válvula de diafragma de control neumático？

La válvula de diafragma de control neumático es una forma única de válvula de cierre que apareció en la década de 1920. Su miembro de apertura y cierre es un diafragma de material blando, que se utiliza para separar la cavidad interior del cuerpo de la válvula de la cavidad interna del bonete y las piezas de accionamiento. La característica más destacada de la válvula de diafragma de control neumático es que el diafragma separa la cavidad inferior del cuerpo de la cavidad superior del bonete, de modo que el vástago de la válvula, la clapeta de la válvula y otras piezas se encuentran por encima del diafragma no están sujetos a la corrosión de los medios. Elimina la necesidad de una estructura de sellado de empaquetadura y no produce fugas de medios.

Las válvulas de control neumáticas de diafragma son el tipo de elemento de control final más utilizado. Otros elementos de control final son las bombas dosificadoras, los deflectores de regulación y los deflectores de lamas (una variante de la válvula de mariposa), los álabes de ventilador con pendiente variable, los dispositivos reguladores de corriente y los dispositivos de posicionamiento del motor distintos de las válvulas. A pesar del uso generalizado de válvulas de control neumáticas de diafragma, probablemente ninguna otra unidad del sistema de regulación requiera tan poco mantenimiento como ella. En muchos sistemas, las válvulas de control están sometidas a condiciones de funcionamiento más severas, como temperatura, presión, corrosión y contaminación, que otros componentes. Sin embargo, cuando controla el flujo de fluidos de proceso, debe funcionar satisfactoriamente y generar la mínima cantidad de mantenimiento.

Cuáles son las diferencias entre la válvula neumática de diafragma de control y la válvula neumática de diafragma de control？

El enfoque de ambas es diferente. El primero se refiere a la estructura de la válvula, que es el cuerpo más el diafragma para la protección contra la corrosión. El segundo se refiere a la construcción del actuador, que es la cabeza del diafragma del actuador.

Los dos actuadores son iguales, pero el cuerpo de la válvula y las partes internas difieren.

Las diferencias específicas se muestran en las siguientes áreas.

1. Principio de funcionamiento

Válvula de diafragma de control neumático：

The working principle of the pneumatic control diaphragm valve is that when compressed air is allowed to enter the left diaphragm media chamber through the air distribution valve, the diaphragm piece is pressurized and pushed outwards. It forms a compression stroke. The medium in the pressure feed section is then forced to leave the left outer diaphragm chamber through the ball spool valve seat and the manifold and then flows out from the outlet side of the pump. The outlet position can be at the top, bottom, or side (depending on the customer’s requirements for opening or changing the direction of the inlet and outlet). The outlet can be located at the top or bottom of each outer diaphragm chamber or share a standard inlet and outlet pipe. The diaphragm chambers are connected by a suction and outlet connection. The pump is self-priming to achieve suction of the medium. When the left diaphragm chamber diaphragm is pushed out under pressure, the diaphragm link shaft inside the intermediate drags the right diaphragm back inwards and fills with fluid. After this cycle is complete, the air distribution valve automatically changes position so that the air is switched to the other diaphragm chamber. The cycle is repeated in the opposite direction, and both diaphragm chambers thus exhibit alternating compression strokes and media pumping action.

En la práctica, el eje de enlace de la válvula de distribución de aire impulsa la acción alterna del diafragma de control para aumentar la presión. Después de cada carrera, la válvula de distribución de aire cambia automáticamente la posición del suministro de aire para que podamos cambiar el aire al otro lado de la cámara del diafragma. El resultado es una alternancia de carreras de succión y presión entre las dos cámaras del diafragma. El diafragma se comprime en la cámara de líquido para realizar el trabajo.

Válvula de control de diafragma neumática：

Las válvulas de control de diafragma neumáticas utilizan aire comprimido como fuente de energía y cilindros como actuador, con la ayuda de posicionadores eléctricos, convertidores, electroválvulas, válvulas de mantenimiento de posición y otros accesorios para accionar la válvula. Permite la conmutación o el ajuste proporcional. Y mediante la recepción de la señal de control del sistema de control de automatización industrial para completar el ajuste del flujo del medio de tubería, presión, temperatura y otros parámetros del proceso. La válvula de control de diafragma neumática se caracteriza por su control sencillo, respuesta rápida y seguridad intrínseca. No requiere medidas adicionales a prueba de explosiones.

2. Estructura

Válvula de diafragma de control neumático：

The pneumatic control diaphragm valve is constructed in a very different form from the standard valve. It relies on a soft rubber mold or plastic membrane to control the movement of the fluid. Its opening and closing piece is a diaphragm made of soft material, which separates the valve body’s inner cavity from the valve cover and the driving parts, so it is called a diaphragm valve. The valve body is lined. The diaphragm valve body is lined to bring out its corrosion resistance properties.

Válvula de control de diafragma neumática：

Las válvulas de control neumáticas de diafragma están compuestas por un actuador neumático de diafragma y un cuerpo de válvula. El cuerpo de la válvula comprende una cámara de aire, una película, un disco de empuje, un muelle, una varilla de empuje, una tuerca de ajuste, una escala de posición de la válvula, un vástago, un carrete, un asiento, un prensaestopas, un cuerpo de válvula, una tapa de válvula y un soporte.

En función de las condiciones de funcionamiento, se pueden añadir accesorios opcionales. Por ejemplo, se pueden utilizar accesorios como posicionadores eléctricos de válvulas, convertidores, electroválvulas, válvulas de mantenimiento de posición, etc., para accionar la válvula y lograr la conmutación o el ajuste proporcional. De este modo, recibe la señal de control del sistema de control de automatización industrial para completar el ajuste de varios parámetros de proceso, como el caudal, la presión y la temperatura del medio de la tubería.

3. Clasificación

Válvula de diafragma de control neumático：

Las válvulas de diafragma pueden dividirse en seis tipos según su estructura: Tipo techo, tipo directo, tipo globo, tipo recto, tipo compuerta y tipo ángulo recto. La forma de conexión suele ser una conexión de brida. Además, las válvulas de diafragma de control neumático pueden dividirse en tipos normalmente abierto, normalmente cerrado y alternativo.

Válvula de control de diafragma neumática：

Las válvulas de control neumáticas de diafragma pueden dividirse en nueve categorías según su principio, función y estructura. Son válvulas de control de simple asiento, válvulas de control de doble asiento, válvulas de control de manguito, válvulas de control de ángulo, válvulas de control de tres vías, válvulas de diafragma, válvulas de mariposa, válvulas de bola y válvulas rotativas excéntricas. Los seis primeros tipos son de carrera recta y los tres últimos de carrera angular. Es el método de clasificación más utilizado en China y a nivel internacional. En los nueve tipos de productos hay una gran variedad de productos únicos basados en la mejora de la variante.

4. Ventajas

Válvula de diafragma de control neumático：

La válvula de diafragma de control neumático tiene dos ventajas principales.

Una de ellas es que la válvula no requiere una estructura separada de sellado de la empaquetadura del vástago. En su lugar, el diafragma desempeña una función de sellado en el vástago mientras corta el medio.

La segunda es que la membrana flexible cierra de forma fiable. Incluso los líquidos sucios pueden realizar un buen corte. Por tanto, el mecanismo de manipulación y el canal de medios están totalmente aislados. Esto hace que la válvula de diafragma controlada neumáticamente no sólo sea adecuada para la industria alimentaria y la industria farmacéutica y de higiene, sino también para algunos medios difíciles de transportar y medios peligrosos.

Válvula de control de diafragma neumática：

La válvula de control de diafragma neumática tiene las ventajas de una estructura compacta, poco peso, acción sensible, escasa pérdida de carga, gran capacidad de válvula, características de caudal precisas y fácil mantenimiento. También podemos utilizarla en condiciones de funcionamiento exigentes. La válvula de control de diafragma neumática consta de un actuador de película neumática multimuelle y un cuerpo de válvula de control de asiento único de precisión y baja resistencia al caudal. El actuador multimuelle utilizado para la válvula de control presenta las ventajas de una altura reducida y un equipo ligero y accesible.

5. Características

Válvula de diafragma de control neumático：

La característica más importante de la válvula de control neumática de diafragma es su construcción. Se trata de un conjunto de finas láminas metálicas semiesféricas sujetas en el cuerpo de la válvula, que actúa como barrera entre el vástago y el fluido. El cierre de la válvula se consigue mediante la cabeza del vástago y la película metálica que presiona el disco de la válvula contra el asiento. La válvula se abre mediante un muelle interno. El disco de la válvula se eleva cuando el vástago se levanta y sale del contacto con la membrana. La elevación característica de esta válvula es mucho menor que la de una válvula típica, ya que la carrera de la válvula es igual a la carrera de la membrana.

To overcome the resistance losses caused by the low lift, the valve seat and flow area are larger than a standard valve. Therefore, it is intended to obtain a larger flow rate. Due to the larger seat of this valve, the force is much greater than in a normal valve. So that sufficient sealing force is obtained on the valve disc, as there is no direct contact between the stem and the disc. The disc, therefore, does not pass through the stem and leave its seat. Thus, the valve is suitable for one-way flow with differential pressure, and the medium is usually from “below the seat.” In use, however, we should avoid a large amount of backflow to prevent affecting the closing of the valve.

El diafragma está hecho de caucho, plástico y otras juntas blandas, con un mejor sellado. Sin embargo, como el diafragma es una pieza perecedera, debemos sustituirlo periódicamente en función de las características del medio.

Restringidas por el material del diafragma, las válvulas de control neumáticas de diafragma son adecuadas para ocasiones de baja presión y temperatura relativamente baja.

Válvula de control de diafragma neumática：

1)Las características de entrada y salida del actuador de la válvula de control neumática de diafragma muestran una relación lineal, es decir, el desplazamiento de salida está relacionado linealmente con la presión de la señal de entrada. Algunos actuadores de acción contraria también instalan un indicador de posición de la válvula en la parte superior de la caja del diafragma para mostrar la posición de la válvula. La carrera del actuador de válvula de control de diafragma neumático doméstico es de 10mm, 16mm, 25mm, 40mm, 60mm, 100mm, etc.

2)The effective area of the actuator’s diaphragm is proportional to the thrust.

3)La estructura de los actuadores de acción positiva y negativa es la misma. Se componen de una cubierta de diafragma superior, una cubierta de diafragma inferior, un diafragma de película, una varilla de empuje, un muelle, piezas de ajuste, un soporte, una placa de visualización de recorrido, etc.

4)La principal diferencia entre la estructura de los actuadores de acción positiva y de acción inversa es que la señal de entrada del actuador de acción inversa está en la parte inferior de la caja de membrana, y el vástago de empuje que sale también está en la parte inferior. Debido a la excelente estanqueidad de la lámina de membrana, no es necesario sellar la entrada del vástago.

5) we can use the adjustment of the adjusting piece to change the initial spring force and thus the actuator’s thrust.

6) Podemos añadir un dispositivo de autobloqueo a la válvula de control neumática de diafragma para conseguir el autobloqueo y el mantenimiento de la posición de la válvula de control.

7)La válvula de control de diafragma neumática puede añadir un posicionador de válvula para lograr la detección y retroalimentación de la posición de la válvula. Y también puede mejorar el rendimiento de control.

8) Podemos añadir una válvula de control de diafragma neumática al dispositivo de conversión de desplazamiento. Puede convertir el desplazamiento lineal en desplazamiento angular para girar el cuerpo de la válvula.

9) Podemos añadir una válvula de control de diafragma neumática al mecanismo del volante. En caso de fallo del control automático, podemos utilizar el volante para operaciones de descenso de nivel a fin de mejorar la fiabilidad del sistema.

6. Aplicación

Válvula de diafragma de control neumático：

The pneumatic control diaphragm valve consists of an actuator and a diaphragm valve. Diaphragm valve body circulation smooth, throttling elements for the resilient diaphragm valve, the valve cover without packing letter. As a result, the valve’s flow capacity is larger than that of a standard control valve, and there is no leakage. A positive and negative actuator achieves the air opening and closing action.

Las válvulas de diafragma de control neumático se utilizan en la industria farmacéutica para procesos higiénicos y asépticos. Podemos controlar el actuador neumático superior mediante una electroválvula. La válvula es idónea para tareas de control de fluidos y encendido/apagado. Además, el diafragma proporciona el sellado del cuerpo y del asiento.

La válvula de diafragma de control neumático es adecuada para regular fluidos muy viscosos, partículas en suspensión, medios fibrosos y medios tóxicos y corrosivos.

Válvula de control de diafragma neumática：

Las válvulas de control de diafragma neumáticas se utilizan ampliamente en diversas tuberías, tratamiento de aguas, gas natural, energía eléctrica, química, petroquímica, petróleo, papel, minería, gas licuado, alimentación, equipos municipales y mecánicos, industria electrónica, construcción urbana y otros campos.

Las válvulas de control neumáticas de diafragma son adecuadas para aplicaciones en las que se permiten pequeñas fugas, y la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera no es grande. Además, según las diferentes condiciones de trabajo, la válvula neumática de ajuste de película tiene una variedad de formas, como baja temperatura, disipación de calor, tipo de sellado de fuelle, etc.

7. Principios de selección

Válvula de diafragma de control neumático：

La válvula de diafragma de control neumático es una válvula de clase de sujeción. Se utiliza principalmente para abrir y cerrar la tubería.

Por lo general, recomendamos utilizar válvulas de diafragma de control neumático en las condiciones de uso o en situaciones que requieran un rendimiento de sellado estricto. Además, cuando hay un medio de lodo, desgaste o estructura ligera, corte de baja presión (ligera presión diferencial) a la atmósfera, una pequeña cantidad de fugas y medios abrasivos, también recomendamos utilizar válvulas de diafragma. También utilizamos válvulas de diafragma en ajuste de doble posición, estrangulación, indentación de canales, bajo nivel de ruido, cavitación y vaporización, donde el par de manipulación es pequeño.

Sin embargo, no optamos por utilizar válvulas de diafragma en medios de alta temperatura, medios de alta presión, cierre de alta presión (alta presión diferencial), acción rápida de apertura y cierre, y longitud estructural corta, excepto en el caso de las válvulas de diafragma metálicas.

La elección de válvulas de diafragma de control neumático metálicas a altas temperaturas y presiones es económica y eficaz. La válvula también se puede utilizar en ocasiones de baja temperatura y baja presión en las que no se desea utilizar válvulas de diafragma de caucho sintético.

Por lo general, las válvulas de diafragma de control neumático son inadecuadas para su uso a temperaturas superiores a 60°C y en tuberías que transporten disolventes orgánicos y medios fuertemente oxidantes. Tampoco es adecuado utilizar válvulas de diafragma de control neumático en tuberías de alta presión.

Válvula de control de diafragma neumática：

1) Según los requisitos de uso de la selección

Los diferentes requisitos de uso de la válvula de regulación neumática de diafragma tienen diferentes formas estructurales. Válvula de ajuste neumático de diafragma tiene principalmente una válvula recta de asiento simple, válvula de ajuste de doble asiento y válvula de ajuste de ángulo de alta presión.

A.Las válvulas de asiento simple rectas tienen un volumen de fuga pequeño, y la fuerza desequilibrada formada por el empuje del fluido sobre el carrete de la válvula de asiento simple es grande. Por lo tanto, las válvulas de asiento simple de paso recto son adecuadas para aplicaciones que requieren pequeñas fugas, pequeños diámetros de tubería y baja presión diferencial entre la parte delantera y trasera de la válvula.

B.La válvula de doble asiento de paso recto tiene dos carretes en el cuerpo, que se anulan aproximadamente entre sí debido a la dirección opuesta de empuje del fluido que actúa sobre los carretes superior e inferior. Por tanto, la fuerza desequilibrada de la válvula de doble asiento es mínima, lo que permite una gran presión diferencial antes y después de la válvula. Sin embargo, debido a la compleja trayectoria del flujo en el cuerpo de la válvula, el daño por erosión del cuerpo de la válvula es más grave cuando se utiliza para una presión diferencial alta, por lo que no es adecuada para alta viscosidad, que contenga partículas en suspensión o medios que contengan fibras. Además, debido a las limitaciones de las condiciones de procesamiento, las válvulas de doble asiento arriba y abajo de los dos carretes no es fácil de cerrar simultáneamente. Por lo tanto, cuando se cierra, tiene una gran fuga, principalmente cuando se utiliza a altas o bajas temperaturas. Debido a los diferentes coeficientes de dilatación térmica de los materiales, es más probable que cause fugas graves.

C.Angle’s high-pressure valve body is a right-angle type. It has a simple flow path, low resistance, and is subject to high-speed fluid erosion is also small. It is particularly suitable for high differential pressure, high viscosity, and fluids containing suspended particulate matter. It can also deal with vapor-liquid mixed-phase and easy flash vapor corrosion. This valve body can avoid coking, bonding, and blockage.

2)Selección en función de la seguridad

La válvula de control de diafragma neumático tiene dos formas válvulas de aire abierto y cerrado por aire. De acuerdo con diferentes procesos de producción y el uso de los requisitos de seguridad, cuando las interrupciones de presión de la señal de la válvula de regulación en la posición abierta o cerrada, el tamaño del daño causado a la producción del proceso. Si la válvula está cerrada cuando el peligro es pequeño, elegir la válvula de aire-apertura. Cuando se interrumpe la presión de la señal, la válvula de regulación está cerrada. A la inversa, se elige la válvula de gas cerrado.

3) Según la selección de las características del flujo

Debemos centrarnos en las características de flujo en el proceso de diseño de la selección del sistema de autocontrol de la válvula neumática de control de la película. Las características ideales típicas son características de flujo lineal, características de flujo de igual porcentaje (características de flujo logarítmico), características de flujo abierto rápido y características de flujo parabólico de cuatro.

A.Si las características de flujo lineal, en el caso del mismo cambio relativo en la apertura de la tasa de flujo, el cambio relativo en el valor de la tasa de flujo es grande. Y en el caudal de grande, el cambio relativo en el valor del caudal es pequeño. Por lo tanto, la válvula de control de flujo lineal, en el caso de pequeña apertura (pequeña carga), el rendimiento de regulación no es bueno y no es fácil de controlar. Tiende a producir oscilaciones, por lo que la válvula reguladora de caudal lineal no es adecuada para pequeñas aperturas. Tampoco es adecuada para regular sistemas en los que la carga varía considerablemente. Por lo tanto, es ideal para regular sistemas en los que la carga es relativamente suave y no varía mucho.

B.Las características de flujo porcentual de la válvula reguladora en el papel de regulación de carga pequeña son débiles, el papel de regulación de carga grande es fuerte. Se debilita la regulación cuando está cerca del cierre y funciona lenta y suavemente. Sin embargo, tiene una fuerte acción reguladora cerca de la apertura total y trabaja eficiente y eficazmente. Hasta cierto punto, puede mejorar la calidad de la regulación, por lo que es adecuado para aplicaciones en las que la carga varía mucho. Tanto en producción a plena carga como a media carga, puede desempeñar un buen papel regulador.

4)Elección del diámetro de la válvula de control

Debemos calcular el valor del coeficiente de caudal CV necesario según el fluido conocido y seleccionar el diámetro de la válvula de regulación adecuado según la tabla de parámetros técnicos del producto. Al calcular el valor CV, debemos prestar atención a la diferencia entre líquido, gas, vapor de agua y otros vapores.

5) Debemos tomar medidas resistentes a la corrosión para la válvula de control de diafragma neumática que trabaja bajo fuertes medios ácidos y alcalinos. En la selección, podemos utilizar acero inoxidable resistente a la corrosión o el cuerpo de la válvula todo revestido con PTFE para lograr el propósito de anti-corrosión.

8. Instalación

Válvula de diafragma de control neumático：

1) Preparación antes de la instalación.

A.Antes de la instalación, debemos comprobar si las especificaciones y materiales de la válvula de diafragma se ajustan al diseño.

B.Antes de la instalación, es necesario limpiar la arena interna, polvo, materias extrañas y escombros para evitar una mala acción o fugas.

C.Las tuberías apropiadas deben ser suspendidas adecuadamente y fijadas por las normas para evitar tensiones indebidas en la válvula después de la instalación.

D.Las dos superficies de las bridas de la tubería deben estar alineadas paralela y concéntricamente.

E.Debemos instalar juntas separadas entre la válvula de diafragma y la brida.

F.No pinte el revestimiento de goma y la superficie del diafragma con grasa para evitar que la goma se hinche. Afectará a la vida útil de la válvula de diafragma.

G.Las válvulas deben almacenarse en un lugar seco y ventilado, y está estrictamente prohibido apilarlas. Debemos sellar las válvulas de diafragma de stock en ambos extremos del canal, y las partes de apertura y cierre deben estar ligeramente abiertas.

2) Pasos de la instalación.

A.Antes de la instalación, debemos limpiar el interior de la válvula de diafragma de arena, polvo, objetos extraños y escombros.

B.Coloque el tornillo auxiliar en la posición adecuada para ajustar la distancia entre las dos superficies de la brida.

C.Necesitamos insertar la válvula de diafragma sin tocar las dos caras de la brida mientras roscamos los pernos restantes.

D.Debemos asegurarnos de que el centro de la válvula de diafragma está concéntrico con el centro de la brida y que los pernos se bloquean repetidamente de forma diagonal progresiva hasta que la cara de la brida toca la cara del extremo del cuerpo de la válvula.

Válvula de control de diafragma neumática：

1) Debemos instalar las válvulas neumáticas de ajuste de película verticalmente en las tuberías horizontales si las circunstancias particulares necesitan ser instaladas horizontalmente e inclinadas, generalmente para añadir un asiento de apoyo. Puede reducir la vibración de la tubería causada por el fenómeno de apertura y cierre de la válvula reguladora atascada o no colocada.

2) Para prevenir el envejecimiento del diafragma de la válvula reguladora y prolongar su vida útil, debemos intentar evitar las altas temperaturas, las vibraciones y los ambientes corrosivos durante la instalación.

3) Debemos instalar la válvula reguladora cerca del suelo o del piso para facilitar el mantenimiento y la reparación. Para facilitar el mantenimiento y desmontaje, debemos prestar atención a la válvula reguladora desde el suelo (o el piso) para dejar una altura adecuada. En el caso de las válvulas reguladoras de apertura neumática de acción positiva, la válvula reguladora debe estar suficientemente alejada del suelo, ya que durante el desmontaje es necesario sacar el carrete de debajo del cuerpo de la válvula. Es algo que debe tenerse en cuenta al instalar la tubería.

4) Cuando la válvula de regulación y el sistema de control fallan, para no afectar a la producción y a los accidentes de seguridad, generalmente necesitamos instalar una válvula de derivación y bypass. Sin embargo, no podemos instalar la válvula de derivación directamente encima de la válvula reguladora para evitar fugas de medios corrosivos de la válvula de derivación a la válvula reguladora.