Мембранный клапан 

Мембранный клапан — это трубопроводная арматура, запирающий элемент (мембрана) которой приводится в действие штоком, совершает возвратно‑поступательное движение вдоль оси штока и отделяет приводной механизм от рабочей среды.

1.Назначение мембранных клапанов

Мембранные клапаны относятся к запорной арматуре, они преимущественно применяются для агрессивных сред и в условиях, где недопустима внешняя утечка среды. В настоящее время наибольшее распространение в отечественном производстве получили мембранные клапаны гребневого типа. Их диапазон параметров следующий: условный диаметр DN15‑400; условное давление ≤ PN40; рабочая температура t ≤170 °C.

Отличие мембранного клапана от обычных видов арматуры заключается в том, что для перекрытия‑пропуска потока или регулирования расхода используется гибкая резиновая мембрана. Конструкция клапана простая, обеспечивает высокую герметичность, канал потока гладкий, коэффициент гидравлического сопротивления относительно низкий. Данные клапаны широко используются на трубопроводах с вязкими средами, жидкостями с мелкодисперсными частицами и агрессивными средами, особенно нашли широкое применение в установках водоподготовки тепловых электростанций.

Благодаря резиновой мембране агрессивная рабочая среда в канале потока постоянно изолирована от приводных деталей клапана независимо от положения открытия‑закрытия. Корпус клапана изготавливается из углеродистой стали, ковкого чугуна, алюминиевого сплава, нержавеющей стали. Внутренняя полость корпуса может быть облицована различными сортами резины, фторопластом, эмалью и другими материалами. Благодаря этому мембранные клапаны позволяют заменять дорогостоящие цветные металлы обычными конструкционными материалами, сохраняя при этом стойкость к коррозии и износу.

Современное производство мембранных клапанов развивается по двум основным направлениям. Первое — увеличение габаритов и повышение параметров для удовлетворения специальных эксплуатационных требований. Условное давление достигает PN16‑40, максимальное рабочее давление до 4,5 МПа, диапазон рабочих температур от −65 °C до 200 °C, пиковая температура до 300 °C. Помимо систем водоподготовки крупных тепловых блоков мощностью 300 МВт, 600 МВт и 1000 МВт, мембранные клапаны применяются также на атомных электростанциях мощностью 900 МВт.

Второе направление — комплектация стандартных промышленных трубопроводов для работы с широким спектром агрессивных сред (около 400‑700 типов сред). Ресурс работы резиновой мембраны составляет более 100 000 циклов, максимальный ресурс достигает 270 000‑500 000 циклов. Варианты управления и привода: ручной, пневматический, электрический, ручно‑пневматический и другие.

2.Мембранные клапаны

Мембранный клапан гребневого типа

Мембранный клапан запорного типа

Мембранный клапан шиберного типа

3.Особенности мембранных клапанов

① Благодаря применению мембраны детали, расположенные над мембраной — крышка корпуса, шток, запирающий элемент — не подвергаются коррозии со стороны рабочей среды, исключается внешняя утечка среды. Отсутствует сальниковое уплотнение, конструкция простая, ремонт удобный.

② Из‑за ограничений по свойствам материала мембраны область применения клапанов ограничена, они используются только при низком давлении и невысокой рабочей температуре.