اطلاعاتی درباره ولوهای دیافراگمی

ولوهای دیافراگمی نام خود را از دیسک انعطاف پذیری که در تماس با یک نشیمنگاه در قسمت فوقانی بدنه ولو برای تشکیل آب بندی است ، می گیرند.

دیافراگم یک عنصر واکنش دهنده به فشار و انعطاف پذیر بوده که نیرو را برای باز و بسته کردن یا کنترل یک ولو انتقال می دهد.

ولوهای دیافراگمی مرتبط با پینچ ولوها هستند و به منظور جداسازی جریان از المان از یک دیافراگم الاستومری استفاده می کنند.

در واقع یک ولو دیافراگمی یک ولو با حرکت خطی است که برای شروع / توقف و کنترل جریان سیال مورد استفاده قرار می گیرد.

شیوه کنترل  diaphragm valves 

ولوهای دیافراگمی از یک دیافراگم انعطاف پذیر متصل به یک کمپرسور استفاده می کنند .

در این ولو ، دیافراگم به انتهای بدنه ولو فشار داده می شود تا حالت خاموش ایجاد شود.

ولوهای دیافراگمی دستی با ارائه یک بازه متغیر و دقیق به منظور کنترل افت فشار از طریق ولو برای کنترل جریان ایده آل هستند.

چرخ دستی چرخانده می شود تا میزان مورد نظر سیال از طریق سیستم جریان یابد.

برای شروع و توقف برنامه های کاربردی ، چرخ دستی چرخانده می شود تا کمپرسور یا دیافراگم را در مقابل انتهای بدنه ولو برای توقف جریان فشار دهد یا برای اینکه جریان بتواند از طریق آن عبور کند ، آن را از محل خارج کند.

عملکرد ولو دیافراگمی 

دیافراگم به یک کمپرسور متصل می شود. برای شروع یا افزایش جریان ، کمپرسور توسط ساقه ولو به سمت بالا حرکت داده می شود.

برای توقف یا کند کردن جریان ، کمپرسور پایین می آید و دیافراگم به انتهای ولو فشرده می شود.

ولوهای دیافراگمی برای کنترل جریان مایعات حاوی جامدات معلق عالی بوده و برای نصب در هر موقعیتی از خود انعطاف پذیری نشان می دهند.

ولوهای دیافراگمی نوع Weir در فرآیند throttling که فرآیند مسئول تنظیم سرعت در پردازش برنامه در حال اجرا می باشد ، به دلیل طراحی منطقه shutoff در امتداد نشیمنگاه بهتر از دیگر انواع ولوهای دیافراگمی هستند.

در واقع دیافراگم به عنوان واشر یا گسکت ولو عمل می کند تا آب بندی در برابر نشت بین بدنه و کلاهک ایجاد کند.

انواع ولوهای دیافراگمی

ولوهای دیافراگمی در دو فرم پایه موجود هستند:

• weir type

• straight through types

ساخت اصلی هر دو ولو به استثنای بدنه و دیافراگم مشابه است.

طراحی weir-type

متداول ترین نوع ولو دیافراگمی است و برای استفاده در برنامه های کاربردی عمومی و نیز برای خدماتی که میزان خوردگی و سایش شدید است ، مناسب تر است.

آنها برای کنترل جریان های کوچک بهترند.

بدنه این نوع از ولوها دارای یک لبه برجسته ای است که دیافراگم در تماس با آن قرار می گیرد.

همچنین این ولوها از یک دیافراگم کوچکتری استفاده می کنند و متریال می تواند سنگین تر باشد .

بنابراین ولو می تواند برای سرویس های فشار بالا و خلا مورد استفاده قرار گیرد.

طراحی weir از یک جزء کمپرسور دو قطعه ای تشکیل شد است.

برای ایجاد یک بازه نسبتا کوچک از طریق مرکز ولو ، وقتی ولو باز می شود ، اولین افزایش حرکت ساقه یک جزء داخلی کمپرسور را بالا می برد که تنها باعث می شود بخش مرکزی دیافراگم به جای کل دیافراگم بلند شود.

زمانی که کمپرسور داخلی باز می شود ، قطعه کمپرسور خارجی در امتداد کمپرسور داخلی برداشته می شود و throttling مشابه با این عملیات در دیگر ولوها است.

مجموعه بدنه های نوع weir دارای کلاهک برای کنترل مایعات و گازهای خطرناک توصیه شده است چون اگر دیافراگم خراب شود مواد خطرناک به سیستم اطراف منتقل نخواهند شد.

این ولوها همچنین به دلیل اینکه “خود تخلیه  هستند برای برنامه های مربوط به پردازش غذا توصیه شده اند.

نوع straight through

می تواند در شرایطی که در آن جهت جریان در طول سیستم تغییر می کند، مورد استفاده قرار گیرد.

بدنه این طراحی دارای یک قسمت انتهایی صاف است که به موازات مسیر جریان می باشد.

این به جریان این امکان را می دهد تا از طریق ولو بدون هیچ مانع عمده ای حرکت کند.

ماده انعطاف پذیری برای دیافراگم مورد نیاز است تا مکانیسم بتواند به انتهای بدنه ولو برسد که این می تواند باعث کوتاه شدن طول عمر دیافراگم شود.

این ولوها برای استفاده با لجن  ، دوغاب  و دیگر سیالات ویسکوز عالی بوده اما برای سیالات با درجه حرارت بالا مناسب نیستند.

هر دو شیوه مسیر ساده ای را برای جریان یافتن سیال ارائه می دهند که حداقل افت فشار در ولو را فراهم می کند.

محیط 

مقوله کنترل و انتقال جریان طیف وسیعی از محصولات طراحی شده به منظور تسهیل ، کنترل ، نگهداری ، سنجش یا خواندن جریان مواد از طریق شلنگ ها ، لوله ها را پوشش می دهد. ماده مورد نظر می تواند مایع ، گاز یا نیمه جامد (کلوئیدها و دوغاب ها) باشد.

ولوهای دیافراگمی مخصوصا برای بررسی سیالات خورنده ، دوغاب ها ، سیالات رادیواکتیو یا دیگر سیالاتی که باید به دور از آلودگی نگه داشته شوند ، مناسب هستند.

از آنجا که دیافراگم در تماس با محیط قرار نمی گیرد ، این ولو می تواند برای سیالات ویسکوز یا چسبنده که می تواند باعث مسدود شدن دیگر انواع مکانیسم های ولو شود، مورد استفاده قرار گیرد.

قطعات ولو 

ولوهای دیافراگمی دارای ساختمان بدنه اساسی هستند.

بدنه 

ساقه

یک ولو دیافراگمی چرخانده نمی شود.

ساقه این ولو می تواند non-indicating باشد به این معنی که چرخ دستی ، بوش ساقه را می چرخاند تا در رزوه های ساقه گیر کند.

این ساقه را حرکت می دهد و کمپرسور را بالا و پایین می برد.

دیافراگم به کمپرسور متصل می شود.

بدنه های non-indicating می توانند از کلاهک  های [2] آب بندی با یک بوش [3] آب بندی استفاده کنند.

ساقه همچنین می تواند indicating باشد.

این طراحی مشابه با نوع non-indicating عمل می کند اما در آن ساقه طولانی تر بوده و از طریق چرخ دستی به بالا گسترش می یابد.

بدنه های Indicating می توانند از یک کلاهک آب بندی با یک بوش آب بندی و O-ring استفاده کنند.

کلاهک

یک ولو ، پوشش قسمت فوقانی ولو است که شامل بخش non-wetted ولو، کمپرسور و مکانیسم چرخ دستی است.

سپس کلاهک به بدنه ولو پیچ می شود. کلاهک های ولو دیافراگمی سریع باز شده و اهرمی عمل می کنند.

این نوع از کلاهک با کلاهک استاندارد روی بدنه های weir-type قابل تعویض است.

اهرم با یک چرخش 90 درجه دیافراگم را باز و بسته می کند.

ولوهای دیافراگمی همچنین می توانند در سرویس های خلا با استفاده از ساخت کلاهک حداکثر تا 4 اینچ در سایز مورد استفاده قرار گیرند.

برای ولوهای بزرگ تر باید یک کلاهک خلا و آب بندی شده مورد استفاده قرار گیرد.

برای عملکرد دیافراگم در ولو یک کمپرسور مورد نیاز است. کمپرسور در بالای دیافراگم و زیر ساقه چرخ دستی قرار داده می شود.

اکچویتور 

اکچویتور ولو به منظور باز و بسته کردن ولو بر روی ساقه و دیسک عمل می کند.

بسته به نیاز سیستم از جمله گشتاور لازم برای عملکرد ولو ، سرعت و نیاز به تحریک خودکار انواع مختلفی از اکچویتورها وجود دارند.

گوناگونی نوع تحریک می تواند ویژگی هایی از جمله باز شدن قابل تنظیم ، موقعیت هایی برای کنترل دقیق جریان را ارائه کند.

 اکچویتورهای عمل کننده با دست

از یک چرخ دستی یا دسته محوری برای باز و بسته کردن ولو استفاده می کنند.

خودکار نیستند اما کاربر را قادر می سازند تا ولو را در موقعیت مورد نیاز قرار دهد.

اکچویتورهای دستی در سیستم های از راه دور که به برق دسترسی ندارند مورد استفاده قرار می گیرند.

اما در برنامه هایی که شامل ولوهای بزرگ تر می شود ، عملی نیستند.

برای داشتن مزیت مکانیکی اضافی و نیز باز و بسته شدن سریع ، Gearheads می توانند اضافه شوند.

اکچویتورهای موتور الکتریکی

امکان عملکرد ولو به صورت دستی ، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک را فراهم می کنند. سرعت بالای موتور معمولا برگشت پذیر است و برای قابلیت باز و بسته شدن استفاده می شود.

اکچویتور به منظور کاهش سرعت موتور و بنابراین افزایش گشتاور از طریق یک چرخ دنده متصل می شود.

اکچویتور یا توسط موقعیت ولو یا توسط گشتاور موتور عمل می کند.

به منظور توقف اتوماتیک موتور در حالت کاملا باز و کاملا بسته ، یک سوئیچ محدود کننده گنجانده می شود.

ولوهای با اکچویتورهای پنوماتیک

می توانند به صورت اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک عمل کنند.

آنها با انتقال سیگنال هوا به حرکت ساقه ولو توسط فشار هوای عملگر روی یک دیافراگم یا پیستون متصل به ساقه عمل می کنند.

همچنین این اکچویتورها از یک فنر استفاده می کنند و می توانند به روش های مختلفی از جمله استفاده از فشار هوا برای باز کردن ولو و فشار فنر برای بستن ولو یا بالعکس برنامه ریزی شوند.

اکچویتورهای پنوماتیک برای استفاده در ولوهای مهار کننده و نیز موقعیت های باز و بسته کردن سریع عمل می کنند.

اکچویتورهای هیدرولیک

موقعیت نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک ولو را فراهم می کنند.

آنها هنگامی که نیروی بزرگی برای باز کردن ولو مورد نیاز است مانند جریان اصلی ولو مورد استفاده قرار می گیرند.

بدون هیچ گونه فشار سیالی ، نیروی فنر ، ولو را در موقعیت بسته نگه می دارد.

سیال وارد محفظه می شود و فشار را تغییر می دهد. هنگامی که نیروی مایع هیدرولیک بزرگ تر از نیروی فنر شود ، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و ولو باز می شود.

به منظور بستن ولو ، مایع هیدرولیک (مانند آب یا روغن) به هر دو طرف پیستون تغذیه می شود در حالی که طرف دیگر تخلیه می شود.

اکچویتورهای هیدرولیک در طیف وسیعی از اندازه ها در دسترس بوده و برای استفاده در یک سیستم ولو و همچنین با یک ولو تکی مقرون به صرفه اند.

ولوهای تحریک شده به صورت حرارتی

با یک تغییر در دمای محیط تحریک می شوند.

دما و فشار از پیش تنظیم می شوند و ولو به منظور تنظیم مشخصات مورد نظر باز و بسته می شود.

هنگام انتخاب یک اکچویتور ضروری است که نیروی خروجی که برای غلبه بر مقاومت و اطمینان از درجه بالای آب بندی و باز کردن ولو استفاده می شود را در نظر بگیریم.

متریال ساخت

دیافراگم ها می توانند از مواد مختلفی ساخته شوند.

انتخاب متریال بر اساس ماهیت مواد مورد استفاده ، دما ، فشار و فرکانس عملکرد است.

متریال های دیافراگم الاستومری در دماهای بالا ، مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی دارند.

با این حال خواص مکانیکی متریال های الاستومری در یک دمای بالاتر (بالاتر از 150 درجه فارنهایت) ضعیف خواهد شد.

همچنین فشار بالا می تواند باعث تخریب دیافراگم شود.

عامل دیگری که می تواند عملکرد دیافراگم را تحت تاثیر قرار دهد ، غلظت محیطی است که آن را کنترل می کند.

این متریال ها ممکن است مقاومت به خوردگی رضایت بخشی را به عوامل خوردگی معینی حداکثر تا یک غلظت و/ یا دمای مشخص ، نشان دهند.