Supape cu diafragmă vs supape cu bilă: cum fiecare servește aplicațiile de conducte industriale

O linie de 50 mm care mișcă șlam de var cu 15% solide va bloca o supapă cu bilă în câteva săptămâni, deoarece solidele se împachetează în cavitatea inelară dintre bilă și scaunele sale. Montați o supapă cu diafragmă de tip deversor pe aceeași linie și se va deschide și se va închide ani de zile fără a fi înlocuit nimic, cu excepția diafragmei. Rulați aceeași comparație pe un colector de apă de răcire curată și răspunsul se inversează: barajul diafragmei accelerează linia și lucrează elastomerul, în timp ce o supapă cu bilă cu orificiu complet se deschide într-un sfert de tură fără pierderi de presiune aproape.

Ambele corpuri de supapă au o presiune nominală similară și ambele se înșurubează în același model de flanșă, tocmai de aceea cele două se confundă în rechiziții. Diferența reală constă în ceea ce se întâmplă cu fluidul atunci când linia încetează să se miște.

Ce separă o supapă cu diafragmă de o supapă cu bilă

O supapă cu bilă etanșează prin rotirea unei sfere găurite împotriva a două locuri, în timp ce o supapă cu diafragmă etanșează prin apăsarea unei diafragme flexibile pe un baraj ridicat, astfel încât fluidul de proces să nu ajungă niciodată la tijă sau la servomotor.

Din acea geometrie decurg trei consecințe și împreună stabilesc majoritatea specificațiilor reale înainte ca prețul să fie chiar discutat.

• Unde se află lichidul. O supapă cu bilă lasă o cavitate între bilă și peretele corpului care se umple cu produs și nu se poate scurge. O supapă cu diafragmă de gunoi nu are o cavitate a scaunului de acest fel, deși vasul în sine păstrează un volum rezidual mic.
• Cum este sigilată tulpina. O supapă cu bilă se bazează pe inele O sau pe garnitură în jurul unei tije rotative, o etanșare dinamică care vede mediul. O supapă cu diafragmă nu are deloc etanșare dinamică a tijei: diafragma este singura barieră între fluid și atmosferă.
• Cum clape supapa. O supapă cu bilă este un dispozitiv de pornire/oprire, iar menținerea parțial deschisă direcționează un jet de mare viteză către scaunul din aval. O supapă cu diafragmă acţionează curat, deoarece diafragma poate fi parcata în orice punct al cursei sale.

Cum fiecare proiect oprește fluxul

O supapă cu bilă se închide cu o rotație de 90 de grade a unei sfere, în timp ce o supapă cu diafragmă se închide în mai multe rotații ale roții de mână, împingând o diafragmă în jos pe un baraj.

Supapă cu bilă: cursă scurtă, pas total, scaune expuse

O supapă cu bilă cu orificiu complet are un orificiu egal cu diametrul interior al țevii, astfel încât căderea de presiune pe o supapă deschisă este apropiată de cea a unei lungimi echivalente a țevii. Cursa cu un sfert de tură îl face rapid de operat, ușor de automatizat și vizual fără ambiguitate din poziția mânerului. Schimbul este că scaunele stau pe calea fluxului. Orice particulă care se fixează pe un scaun este presată în elastomer la următoarea închidere, iar fiecare ciclu duce contaminarea mai adânc.

Supapă cu diafragmă: cursă lungă, fără umplutură, fluid izolat

Un compresor pe o tijă filetată fixează diafragma la articulația dintre corp și capotă, astfel încât o supapă manuală are nevoie de câteva rotații pentru a se deplasa de la deschis la închis. Nimic din mecanism nu atinge mediul: fără împachetare, fără inele O ale tijei, fără inele pentru scaun. Această barieră unică este motivul pentru care supapele cu diafragmă rezistă la chimia agresivă și, de asemenea, tolerează accelerarea. Costul este hidraulic. Un corp de gunoi îngustează calea de curgere și adaugă cădere de presiune, în timp ce un corp direct recuperează capul în detrimentul unei carcase mai mari și al unui comportament diferit al diafragmei.

Unde supapele cu bilă sunt chemarea potrivită

O supapă cu bilă este alegerea corectă atunci când fluidul este curat, sarcina este izolarea pornit/oprit și conducta are nevoie de un orificiu apropiat de dimensiunea țevii cu pierderi minime de presiune.

La instalațiile de procesare, patinele de tratare a apei și liniile chimice nemetalice, care acoperă mai multe poziții instalate decât orice alt tip de supapă:

• Izolarea pompei și rezervoarelor pe conducte de apă curată, apă demineralizată, saramură și dozare, unde supapa este fie complet deschisă, fie complet închisă.
• Serviciu de mare ciclu , deoarece un actuator cu un sfert de tura face mai putina lucrare per operatie si ajunge la inchiderea completa intr-o singura miscare.
• Linii care sunt înroșite sau înțepenite , deoarece un orificiu cu orificiu complet nu lasă obstacole pentru un tampon sau porc.
• Capturi de cădere de presiune scăzută , unde un deversor ar adăuga pierderi de încărcare pe care pompa nu poate economisi.

Acolo unde supapa cu bilă se defectează este previzibil. Orice fluid care se depune, cristalizează sau abraziază va găsi locul: o soluție de sare cristalizantă poate bloca o supapă cu bilă în câteva cicluri termice, iar un șlam abraziv lustruiește bila până când supapa nu mai etanșează în poziția închisă.

Supapă cu bilă SCH8O/DIN UPVC/CPVC tip I Revizuiți această supapă cu bilă de tip I pentru închidere curată, cu rezistență scăzută; Opțiunile pentru corp UPVC/CPVC și dimensiunile DN15–DN100 vă permit să potriviți temperatura suportului și expunerea la substanțe chimice. Vizualizare produs →

Unde supapele cu diafragmă își câștigă costul

O supapă cu diafragmă este alegerea corectă atunci când fluidul se poate depune, cristaliza, abraza sau ataca scaunele elastomer ale unei supape rotative și când conducta poate absorbi căderea suplimentară de presiune.

Designul menține exact o componentă flexibilă în contact cu mediul și ține fiecare suprafață prelucrată departe de acesta:

• Chimie corozivă cum ar fi acizi minerali, caustic, hipoclorit de sodiu și fluxuri de acizi mixte manipulate în corpuri UPVC sau CPVC.
• Suspensii și suspensii cum ar fi var, carbonat de calciu, spălarea în contravaloare a filtrului și nămolul de hidroxid de metal din neutralizarea apelor uzate.
• Medii vâscoase și fibroase , unde o supapă cu bilă ar mânji produsul pe scaune.
• Puncte de limitare și eșantionare , unde o deschidere parțială stabilă contează mai mult decât o cursă scurtă.
• Linii de înaltă puritate , deoarece nu există nicio garnitură care să curgă și nicio crestatură a scaunului pentru a capta reziduurile.

Limitarea merită o linie în fișa de date. Diafragma este limita de presiune, astfel încât plafonul de presiune și temperatură al supapei este plafonul diafragmei, nu al corpului.

Supapă cu diafragmă cu flanșă SCH8O/DIN UPVC/CPVC Pentru liniile de fluid corozive, comparați materialul diafragmei, standardul de flanșă și deratingul presiune-temperatura; această supapă UPVC/CPVC cu flanșă acoperă DN25–DN125 cu funcționare manuală sau pneumatică. Vizualizare produs →

Potrivirea supapei la un sistem de conducte nemetalice

În sistemele UPVC și CPVC, materialul corpului este rareori factorul limitativ; elastomerul, standardul de flanșă și deratingul presiune-temperatura sunt de obicei.

Supapele termoplastice sunt specificate în funcție de compusul corpului și de standardul la care se fixează. Un corp de supapă CPVC se ocupă de aceeași substanță chimică ca și Conductă de presiune din CPVC se așează, iar detaliile de conectare contează la fel de mult ca supapa în sine: prize de ciment cu solvent pentru linii mai mici, corpuri cu flanșă de unde trebuie să iasă supapa pentru înlocuirea diafragmei și față DIN sau ANSI care trebuie să se potrivească cu găurirea flanșei de îmbinare.

ISO 15493 oferă cadrul pentru componentele de conducte industriale din PVC-C, iar scăderea presiune-temperatură care rezultă din aceasta este cea mai comună sursă de erori de supraspecificare. Curbele CPVC publicate reduc presiunea admisibilă la aproximativ jumătate din valoarea nominală de 23 C cu 60 C și la aproximativ un sfert aproape de limita superioară a materialului. Această reducere se aplică la supapă la fel de mult ca și la conductă și se aplică din nou la diafragmă, care este un material mai moale decât corpul.

Automatizare, ciclu de viață și costul total de proprietate

Costul de acționare este determinat de cuplu și cursă, iar cursa liniară a unei supape cu diafragmă cu cuplu previzibil este adesea mai simplu de automatizat decât o supapă cu bilă a cărei frecare a scaunului crește odată cu presiunea și contaminarea.

Cuplul și cursa servomotorului

O supapă cu bilă are nevoie de un cuplu suficient pentru a rupe contactul cu scaunul, iar acel cuplu crește odată cu presiunea diferențială, materialul scaunului și orice produs depus pe scaun. Prin urmare, actuatoarele pneumatice și electrice au o marjă de siguranță care crește pe măsură ce supapa îmbătrânește. O supapă cu diafragmă are nevoie de o forță liniară care este în mare parte o funcție de presiunea liniei și de aria diafragmei, ceea ce face ca dimensionarea actuatorului să fie mai previzibilă, dar cursa sa este mai lungă și actuatorul trebuie să se deplaseze mai departe pentru același rezultat.

Ceea ce determină de fapt costul ciclului de viață

Pe o fereastră de cinci ani, prețul de cumpărare este o mică parte din total. Domină trei elemente: piesele de schimb, timpul de nefuncționare necesar pentru montarea acestora și costul unei scurgeri care ajunge în mediul înconjurător. Se așteaptă ca o supapă cu diafragmă în regim de șlam să consume diafragmele ca piesă de uzură, motiv pentru care corpul ar trebui să permită înlocuirea fără a tăia conducta. O supapă cu bilă pentru apă curată nu poate fi deschisă niciodată, dar un loc marcat pe o linie abrazivă transformă o supapă cu preț redus într-un articol de întreținere recurent.

Designul de etanșare este locul în care cele două modele diferă cel mai mult în durata de viață. Geometria scaunului, finisarea suprafeței bilei și preîncărcarea determină dacă o supapă cu bilă mai ține o etanșare etanșă după mii de cicluri, iar aceste detalii merită revizuite înainte de orice comandă de achiziție; cel proiectarea performanței de etanșare a supapelor cu bilă cu flanșă CPVC explică ce caracteristici contează.

SCH8O/DIN Supapă pneumatică cu membrană dublă UPVC Utilizați această supapă pneumatică cu diafragmă UPVC pentru medii corozive în cazul în care un design fără umplutură, cu etanșare moale și dimensiuni DN15–DN50 se potrivesc liniilor de procesare chimică, farmaceutică sau alimentară. Vizualizare produs →

Cinci pași pentru a specifica supapa potrivită

Cinci verificări, derulate în această ordine, rezolvă alegerea înainte de a solicita o ofertă.

Întrebări practice pe care le pun cumpărătorii

Pot fi schimbate o supapă cu bilă și o supapă cu diafragmă una cu una pe aceeași linie?

Din punct de vedere mecanic, numai dacă lungimea față în față și găurirea cu flanșă se potrivesc și adesea nu. Operațional, sarcina se schimbă: o supapă cu diafragmă instalată acolo unde a fost îndepărtată o supapă cu bilă cu orificiu complet adaugă scăderea de presiune și reduce debitul maxim, în timp ce o supapă cu bilă pe o conductă de șlam se va bloca. O bucată de bobină este de obicei necesară pentru o schimbare.

Ce supapă gestionează mai bine solidele?

Supapa cu diafragmă, fără calificare. O supapă cu bilă prinde particulele între bilă și scaun și în interiorul cavității corpului; o supapă cu diafragmă nu are cavitate de scaun și se închide prin ciupirea traseului de curgere. Limita practică pentru o supapă cu diafragmă este dimensiunea particulelor în raport cu deschiderea deversului, nu prezența solidelor.

La ce temperatură devine elastomerul limită?

Pentru EPDM în serviciul apos continuu, plafonul practic se află aproape de 90 C până la 100 C, care este de obicei atins înainte de limita corpului CPVC. Diafragmele cu fața PTFE extind rezistența chimică mai mult decât intervalul de temperatură. Deoarece diafragma este limita de presiune, valoarea nominală a acesteia trebuie verificată separat de valoarea nominală a conductei.

Ce supapă este mai ieftin să deții peste cinci ani?

Răspunsul depinde de fluid, iar crossover-ul este ascuțit. La sarcina de izolare a apei curate, supapa cu bilă câștigă la prețul de achiziție și rareori are nevoie de piese. În cazul sarcinilor chimice agresive sau a șlamului, frecvența de înlocuire a supapei cu bilă depășește de obicei costul pieselor supapei cu diafragmă, deoarece diafragma este un element de uzură ieftin, în timp ce scaunul și bila nu sunt.

Nicio supapă nu este un răspuns universal. Un sistem nemetalic bine conceput le folosește pe ambele, plasate acolo unde geometria lor se potrivește de fapt cu fluidul.