Qu'est-ce qu'une vanne à membrane de contrôle pneumatique？ ?
La vanne à membrane de commande pneumatique est une forme unique de vanne d'arrêt apparue dans les années 1920. Son organe d'ouverture et de fermeture est un diaphragme en matériau souple, qui sert à séparer la cavité interne du corps de la vanne de la cavité interne du chapeau et des pièces d'entraînement. La principale caractéristique de la vanne pneumatique à membrane est que la membrane sépare la cavité inférieure du corps de la cavité supérieure du chapeau, de sorte que la tige de la vanne, le clapet de la vanne et les autres pièces situées au-dessus de la membrane ne sont pas soumises à la corrosion du fluide. Il n'est pas nécessaire de prévoir une structure de joint d'étanchéité et il n'y a pas de fuite de fluide.
Les vannes de régulation pneumatiques à membrane sont le type d'élément de contrôle final le plus répandu. Parmi les autres éléments de contrôle final figurent les pompes doseuses, les déflecteurs de régulation et les déflecteurs à persiennes (une variante de la vanne papillon), les pales de ventilateur à pente variable, les dispositifs de régulation du courant et les dispositifs de positionnement du moteur qui sont différents des vannes. Malgré l'utilisation répandue des vannes de régulation à membrane pneumatique, aucune autre unité du système de régulation ne nécessite probablement aussi peu d'entretien. Dans de nombreux systèmes, les vannes de régulation sont soumises à des conditions de fonctionnement plus sévères que d'autres composants, telles que la température, la pression, la corrosion et la contamination. Cependant, lorsqu'elles contrôlent le débit des fluides de traitement, elles doivent fonctionner de manière satisfaisante et ne nécessiter qu'un minimum d'entretien.
Quelles sont les différences entre la vanne à membrane de contrôle pneumatique et la vanne à membrane de contrôle pneumatique？ ?
L'objectif des deux est différent. Le premier se réfère à la structure de la vanne, c'est-à-dire le corps plus la membrane pour la protection contre la corrosion. Le second fait référence à la construction de l'actionneur, c'est-à-dire la tête de membrane de l'actionneur.
Les deux actionneurs sont identiques, mais le corps de vanne et les composants internes diffèrent.
Les différences spécifiques sont présentées dans les domaines suivants.
1. Principe de fonctionnement
Vanne à membrane de contrôle pneumatique：
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.
Dans la pratique, l'arbre de liaison de la vanne de distribution d'air entraîne l'action alternée de la membrane de contrôle pour augmenter la pression. Après chaque course, la vanne de distribution d'air modifie automatiquement la position de l'alimentation en air de manière à ce que l'air puisse passer de l'autre côté de la chambre à membrane. Il en résulte une alternance de courses d'aspiration et de pression entre les deux chambres de la membrane. La membrane est comprimée dans la chambre à liquide pour effectuer le travail.
Vanne de régulation pneumatique à membrane：
Les vannes de régulation à membrane pneumatique utilisent l'air comprimé comme source d'énergie et des vérins comme actionneurs, avec l'aide de positionneurs de vannes électriques, de convertisseurs, d'électrovannes, de vannes de maintien de position et d'autres accessoires pour piloter la vanne. Elle permet la commutation ou le réglage proportionnel. En recevant le signal de commande du système de contrôle de l'automatisation industrielle, elle complète le réglage du débit, de la pression, de la température et d'autres paramètres du processus. La vanne de régulation à membrane pneumatique se caractérise par une commande simple, une réponse rapide et une sécurité intrinsèque. Elle ne nécessite pas de mesures antidéflagrantes supplémentaires.
2. La structure
Vanne à membrane de contrôle pneumatique：
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.
Vanne de régulation pneumatique à membrane：
Les vannes de régulation à membrane pneumatique sont composées d'un actionneur à membrane pneumatique et d'un corps de vanne. Le corps de vanne comprend une chambre d'air, un film, un disque de poussée, un ressort, une tige de poussée, un écrou de réglage, une échelle de position de la vanne, une tige, un tiroir, un siège, un presse-étoupe, un corps de vanne, un couvercle de vanne et un support.
En fonction des conditions de fonctionnement, il est possible d'ajouter des accessoires optionnels. Par exemple, des accessoires tels que des positionneurs de vannes électriques, des convertisseurs, des électrovannes, des vannes de maintien de position, etc., peuvent être utilisés pour piloter la vanne afin de réaliser une commutation ou un réglage proportionnel. Ils reçoivent ainsi le signal de commande du système de contrôle de l'automatisation industrielle pour effectuer le réglage des différents paramètres du processus, tels que le débit, la pression et la température du fluide de la canalisation.
3. La classification
Vanne à membrane de contrôle pneumatique：
Les robinets à membrane peuvent être divisés en six types en fonction de leur structure : Type à toit, type direct, type à soupape, type droit, type à opercule et type à angle droit. La forme de raccordement est généralement une bride. En outre, les vannes à membrane de contrôle pneumatique peuvent être divisées en types normalement ouverts, normalement fermés et à mouvement alternatif.
Vanne de régulation pneumatique à membrane：
Les vannes de régulation à membrane pneumatique peuvent être divisées en neuf catégories en fonction de leur principe, de leur fonction et de leur structure. Il s'agit des vannes de régulation à siège unique, des vannes de régulation à double siège, des vannes de régulation à manchon, des vannes de régulation angulaire, des vannes de régulation à trois voies, des vannes à diaphragme, des vannes papillon, des vannes à bille et des vannes rotatives excentriques. Les six premiers types sont des courses droites et les trois derniers sont des courses angulaires. Il s'agit de la méthode de classification la plus couramment utilisée en Chine et dans le monde. Une variété de produits uniques se trouve dans les neuf types de produits basés sur l'amélioration de la variante.
4. Les avantages
Vanne à membrane de contrôle pneumatique：
La vanne à membrane de commande pneumatique présente deux avantages principaux.
L'une d'entre elles est que la vanne ne nécessite pas de structure d'étanchéité séparée pour la garniture de la tige. Au lieu de cela, la membrane joue un rôle d'étanchéité sur la tige tout en coupant le fluide.
La seconde est que le diaphragme flexible se ferme de manière fiable. Même les liquides sales peuvent être bien coupés. Par conséquent, le mécanisme de manipulation et le canal du fluide sont entièrement isolés. La vanne à membrane à commande pneumatique convient donc non seulement à l'industrie alimentaire, à l'industrie pharmaceutique et à l'industrie de l'hygiène, mais aussi à certains fluides difficiles à transporter et à certains fluides dangereux.
Vanne de régulation pneumatique à membrane：
La vanne de régulation pneumatique à membrane présente les avantages suivants : structure compacte, légèreté, action sensible, faible perte de charge, grande capacité de la vanne, caractéristiques d'écoulement précises et facilité d'entretien. Elle peut également être utilisée dans des conditions de fonctionnement exigeantes. La vanne de régulation à diaphragme pneumatique comprend un actionneur pneumatique à film à ressorts multiples et un corps de vanne de régulation à siège unique de précision à faible résistance au débit. L'actionneur multi-ressort utilisé pour la vanne de régulation présente les avantages d'une faible hauteur et d'un équipement léger et accessible.
5. Caractéristiques
Vanne à membrane de contrôle pneumatique：
La caractéristique la plus importante du robinet de commande pneumatique à membrane est sa construction. Il s'agit d'un ensemble de films métalliques minces et hémisphériques serrés dans le corps de la vanne, qui agit comme une barrière entre la tige et le fluide. La fermeture de la vanne est assurée par la tête de la tige et le film métallique qui pressent le disque de la vanne contre le siège. La valve s'ouvre grâce à un ressort interne. Le disque de la valve se soulève lorsque la tige est relevée et n'est plus en contact avec la membrane. La levée caractéristique de cette soupape est beaucoup plus faible que celle d'une soupape classique, car la course de la soupape est égale à la course de la membrane.
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.
Le diaphragme est fait de caoutchouc, de plastique et d'autres joints souples, avec une meilleure étanchéité. Toutefois, la membrane étant une pièce périssable, il convient de la remplacer régulièrement en fonction des caractéristiques du fluide.
Limitées par le matériau de la membrane, les vannes de régulation à membrane pneumatique conviennent pour les basses pressions et les températures relativement basses.
Vanne de régulation pneumatique à membrane：
1) Les caractéristiques d'entrée et de sortie de l'actionneur de la vanne de régulation pneumatique à membrane présentent une relation linéaire, c'est-à-dire que le déplacement de sortie est linéairement lié à la pression du signal d'entrée. Certains actionneurs à contre-courant installent également un indicateur de position de vanne sur le dessus de la boîte à membrane pour afficher la position de la vanne. La course de l'actionneur de vanne de régulation à membrane pneumatique domestique est de 10 mm, 16 mm, 25 mm, 40 mm, 60 mm, 100 mm, etc.
2)The effective area of the actuator’s diaphragm is proportional to the thrust.
3) La structure des actionneurs à action positive et négative est la même. Ils sont composés d'un couvercle de membrane supérieur, d'un couvercle de membrane inférieur, d'une membrane de film, d'une tige de poussée, d'un ressort, de pièces de réglage, d'un support, d'une plaque d'affichage de la course, etc.
4) La principale différence entre la structure des actionneurs à action positive et à action inverse est que le signal d'entrée de l'actionneur à action inverse se trouve dans la partie inférieure de la boîte à membrane, et que la tige de poussée qui sort se trouve également dans la partie inférieure. Grâce à l'excellente étanchéité de la membrane, aucune étanchéité n'est nécessaire au niveau de l'entrée de la tige.
5) we can use the adjustment of the adjusting piece to change the initial spring force and thus the actuator’s thrust.
6) Nous pouvons ajouter un dispositif d'autoblocage à la vanne de régulation à membrane pneumatique afin d'obtenir un autoblocage et un maintien de la position de la vanne de régulation.
7) La vanne de régulation pneumatique à membrane peut être équipée d'un positionneur de vanne afin de détecter la position de la vanne et d'obtenir un retour d'information. Cela permet également d'améliorer les performances de contrôle.
8) Nous pouvons ajouter une vanne de contrôle à membrane pneumatique au dispositif de conversion de déplacement. Il peut convertir le déplacement linéaire en déplacement angulaire pour faire tourner le corps de la vanne.
9) Il est possible d'ajouter une vanne de contrôle pneumatique à membrane au mécanisme du volant. En cas de défaillance du contrôle automatique, nous pouvons utiliser le volant pour les opérations de déclassement afin d'améliorer la fiabilité du système.
6. Application
Vanne à membrane de contrôle pneumatique：
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.
Les vannes à membrane à commande pneumatique sont utilisées dans l'industrie pharmaceutique pour les processus hygiéniques et aseptiques. Nous pouvons contrôler l'actionneur pneumatique supérieur par le biais d'une électrovanne. La vanne est idéale pour le contrôle des fluides et les tâches de marche/arrêt. En outre, la membrane assure l'étanchéité du corps et du siège.
La vanne à membrane de contrôle pneumatique est adaptée à la régulation des fluides très visqueux, des particules en suspension, des fluides fibreux et des fluides toxiques et corrosifs.
Vanne de régulation pneumatique à membrane：
Les vannes de régulation pneumatiques à membrane sont largement utilisées dans divers domaines : pipelines, traitement de l'eau, gaz naturel, énergie électrique, chimie, pétrochimie, pétrole, papier, exploitation minière, gaz liquéfié, alimentation, équipements municipaux et mécaniques, industrie électronique, construction urbaine, etc.
Les vannes de régulation à membrane pneumatique conviennent aux applications où de petites fuites sont autorisées et où la différence de pression entre l'avant et l'arrière n'est pas importante. En outre, en fonction des différentes conditions de travail, la vanne pneumatique de réglage du film présente une variété de formes, telles que la basse température, la dissipation de la chaleur, le type de soufflet d'étanchéité, etc.
7. Principes de sélection
Vanne à membrane de contrôle pneumatique：
La vanne à membrane de contrôle pneumatique est une vanne à clapet. Elle est principalement utilisée pour l'ouverture et la fermeture des conduites.
En général, nous recommandons d'utiliser les vannes à membrane de contrôle pneumatique dans les conditions d'utilisation ou dans les situations exigeant des performances d'étanchéité strictes. En outre, nous recommandons également l'utilisation de vannes à membrane en présence d'un milieu boueux, d'une structure légère ou usée, d'une coupure à basse pression (légère pression différentielle) vers l'atmosphère, d'une petite quantité de fuites et d'un milieu abrasif. Nous utilisons également les vannes à membrane pour le réglage à double position, l'étranglement, l'indentation du canal, le faible bruit, la cavitation et la vaporisation, lorsque le couple de manipulation est faible.
Cependant, nous ne choisissons pas d'utiliser les vannes à membrane pour les fluides à haute température, les fluides à haute pression, les fermetures à haute pression (pression différentielle élevée), les actions d'ouverture et de fermeture rapides et les courtes longueurs structurelles, à l'exception des vannes à membrane en métal.
Le choix des vannes à membrane de contrôle pneumatique en métal pour les températures et les pressions élevées est économique et efficace. Ces vannes peuvent également être utilisées à basse température et à basse pression lorsque l'utilisation de vannes à membrane en caoutchouc synthétique n'est pas souhaitée.
Les robinets à membrane à commande pneumatique ne conviennent généralement pas à une utilisation à des températures supérieures à 60°C et dans des conduites transportant des solvants organiques et des fluides fortement oxydants. L'utilisation de robinets à membrane à commande pneumatique dans des conduites à haute pression n'est pas non plus appropriée.
Vanne de régulation pneumatique à membrane：
1) Selon les exigences d'utilisation de la sélection
Les différentes exigences d'utilisation de la vanne de régulation à membrane pneumatique se traduisent par des formes structurelles différentes. La vanne de réglage à membrane pneumatique se compose principalement d'une vanne droite à siège unique, d'une vanne de réglage à double siège et d'une vanne de réglage d'angle à haute pression.
A.Les vannes monosièges droites ont un faible volume de fuite et la force de déséquilibre formée par la poussée du fluide sur le tiroir de la vanne monosiège est importante. Par conséquent, les robinets monosièges à passage droit conviennent aux applications nécessitant une faible fuite, des tuyaux de petit diamètre et une faible pression différentielle entre l'avant et l'arrière du robinet.
B.Le robinet à double siège à passage direct possède deux tiroirs dans le corps, qui s'annulent à peu près l'un l'autre en raison de la direction opposée de la poussée du fluide agissant sur les tiroirs supérieur et inférieur. La force de déséquilibre du robinet à double siège est donc minimale, ce qui permet une pression différentielle importante avant et après le robinet. Cependant, en raison de la complexité de la trajectoire du fluide dans le corps de la valve, les dommages causés par l'érosion du corps de la valve sont plus graves lorsqu'elle est utilisée pour une pression différentielle élevée, et elle ne convient donc pas pour les fluides à haute viscosité, contenant des particules en suspension ou des fibres. En outre, en raison des contraintes liées aux conditions de traitement, il n'est pas facile de fermer simultanément les deux tiroirs des vannes à double siège. Ainsi, lorsqu'elles sont fermées, elles présentent une fuite importante, surtout lorsqu'elles sont utilisées à haute ou basse température. En raison des différents coefficients de dilatation thermique des matériaux, il est plus probable que des fuites importantes se produisent.
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) Sélection en fonction de la sécurité
La vanne de régulation à membrane pneumatique se présente sous deux formes : la vanne à ouverture pneumatique et la vanne à fermeture pneumatique. En fonction des différents processus de production et des exigences en matière de sécurité, lorsque la vanne de régulation des interruptions de pression du signal est en position ouverte ou fermée, l'importance du dommage causé au processus de production est prise en compte. Si la vanne est fermée lorsque le risque est faible, il convient de choisir la vanne air-ouverture. Lorsque la pression du signal est interrompue, la vanne de régulation est fermée. Inversement, nous choisissons la vanne à gaz fermée.
3) En fonction de la sélection des caractéristiques du flux
Nous devons nous concentrer sur les caractéristiques du débit dans le processus de conception du système d'autocontrôle en sélectionnant la vanne de contrôle du film pneumatique. Les caractéristiques idéales typiques sont les caractéristiques d'écoulement linéaires, les caractéristiques d'écoulement à pourcentage égal (caractéristiques d'écoulement logarithmiques), les caractéristiques d'écoulement à ouverture rapide et les caractéristiques d'écoulement paraboliques de quatre.
A.Si les caractéristiques d'écoulement sont linéaires, dans le cas d'une même variation relative de l'ouverture du débit, la variation relative de la valeur du débit est importante. Et dans le cas d'un débit important, la variation relative de la valeur du débit est faible. Par conséquent, la vanne de régulation de débit linéaire, dans le cas d'une petite ouverture (petite charge), la performance de régulation n'est pas bonne et n'est pas facile à contrôler. Elle a tendance à produire des oscillations, de sorte que la vanne de régulation de débit linéaire n'est pas adaptée aux petites ouvertures. Il ne convient pas non plus pour réguler des systèmes où la charge varie considérablement. Elle est donc idéale pour réguler des systèmes où la charge est relativement régulière et ne varie pas beaucoup.
B.Les caractéristiques de débit en pourcentage de la vanne de régulation dans le rôle de régulation de la petite charge sont faibles, le rôle de régulation de la grande charge est fort. Elle affaiblit la régulation lorsqu'elle est proche de la fermeture et fonctionne lentement et sans à-coups. Cependant, elle a une forte action régulatrice près de l'ouverture totale et fonctionne de manière efficace. Dans une certaine mesure, il peut améliorer la qualité de la régulation et convient donc aux applications où la charge varie fortement. Qu'il s'agisse d'une production à pleine charge ou à demi-charge, il peut jouer un bon rôle de régulation.
4) Le choix du diamètre de la vanne de contrôle
Il convient de calculer le coefficient de débit requis (valeur CV) en fonction du fluide connu et de sélectionner le diamètre approprié de la vanne de régulation conformément au tableau des paramètres techniques du produit. Lors du calcul de la valeur CV, il convient de tenir compte de la différence entre les liquides, les gaz, la vapeur d'eau et les autres vapeurs.
5) Nous devons prendre des mesures de résistance à la corrosion pour les vannes de régulation à membrane pneumatique fonctionnant dans des milieux fortement acides et alcalins. Lors de la sélection, nous pouvons utiliser de l'acier inoxydable résistant à la corrosion ou un corps de vanne entièrement revêtu de PTFE pour atteindre l'objectif d'anticorrosion.
8. Installation de l'appareil
Vanne à membrane de contrôle pneumatique：
1) Préparation avant l'installation.
R.Avant l'installation, nous devons vérifier si les spécifications et les matériaux du robinet à membrane sont conformes à la conception.
B.Avant l'installation, il est nécessaire de nettoyer l'intérieur du sable, de la poussière, des matières étrangères et des débris afin d'éviter un mauvais fonctionnement ou des fuites.
C.La tuyauterie appropriée doit être suspendue de manière adéquate et fixée par les règlements afin d'éviter toute contrainte excessive sur la vanne après l'installation.
D. Les deux surfaces de la bride de la tuyauterie doivent être alignées parallèlement et concentriquement.
E.Nous devons installer des joints séparés entre le robinet à membrane et la bride.
F.Ne pas peindre le revêtement en caoutchouc et la surface du diaphragme avec de la graisse pour empêcher le caoutchouc de gonfler. Cela affecterait la durée de vie de la vanne à membrane.
G. Les vannes doivent être stockées dans un local sec et ventilé, et il est strictement interdit de les empiler. Les vannes à membrane doivent être scellées aux deux extrémités du canal, et les parties d'ouverture et de fermeture doivent être légèrement ouvertes.
2) Étapes de l'installation.
A.Avant l'installation, il faut nettoyer l'intérieur de la vanne à membrane du sable, de la poussière, des corps étrangers et des débris.
B.Régler la vis auxiliaire à la position appropriée pour ajuster la distance entre les deux surfaces de la bride.
C.Nous devons insérer la vanne à membrane sans toucher les deux faces de la bride tout en vissant les boulons restants.
D.Nous devons nous assurer que le centre du robinet à membrane est concentrique avec le centre de la bride et que les boulons sont verrouillés de manière répétée et progressive en diagonale jusqu'à ce que la face de la bride touche la face d'extrémité du corps du robinet.
Vanne de régulation pneumatique à membrane：
1) Nous devrions installer les vannes de réglage du film pneumatique verticalement sur les pipelines horizontaux si des circonstances particulières nécessitent une installation horizontale et inclinée, généralement pour ajouter un siège de support. Cela permet de réduire les vibrations de la canalisation causées par le phénomène de blocage ou de non mise en place de la vanne de régulation à l'ouverture et à la fermeture.
2) Pour éviter le vieillissement de la membrane de la vanne de régulation et prolonger sa durée de vie, nous devons essayer d'éviter les températures élevées, les vibrations et les environnements corrosifs pendant l'installation.
3) Il convient d'installer la vanne de régulation près du sol ou du plancher pour faciliter l'entretien et les réparations. Pour faciliter l'entretien et le démontage, il convient de veiller à ce que le robinet de réglage soit installé à une hauteur appropriée par rapport au sol (ou au plancher). Pour les vannes de régulation à ouverture pneumatique à action positive, la vanne de régulation doit être suffisamment éloignée du sol car le tiroir doit être retiré de dessous le corps de la vanne lors du démontage. Il faut en tenir compte lors de l'installation de la canalisation.
4) En cas de défaillance de la vanne de régulation et du système de régulation, afin de ne pas affecter la production et de ne pas provoquer d'accidents de sécurité, il est généralement nécessaire d'installer une vanne de dérivation et une vanne de dérivation. Cependant, nous ne pouvons pas installer la vanne de dérivation directement au-dessus de la vanne de régulation afin d'éviter les fuites de produits corrosifs de la vanne de dérivation vers la vanne de régulation.
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