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隔膜閥的定義及原理 隔膜閥是一種特殊形式的截斷閥，其啟閉件是一塊用軟質材料制成的隔膜，它將閥體內腔與閥蓋內腔隔開。隔膜閥實際上不過是“鉗夾”的閥，一個彈性的，可擾的膜片，用螺栓連接在壓縮件上，壓縮件是由閥桿所操作而上下移動，當壓縮件上升，膜片就高舉，而造成通路，當壓縮件下降，膜片就壓在閥體堰上（假使為堰式閥）或壓在輪廓的底部（假使為直通式），隔膜閥適用于開關及節流之用。 英標隔膜閥地工作溫度通常受隔膜和閥體襯里所使用材料地限制，它的工作溫度范圍大約為－50～175度。隔膜閥結構簡單，只由閥體、隔膜和閥蓋組合件三個主要部件構成。該閥易于快速拆卸和維修，更換隔膜可以在現場及短時間內完成。操縱機構和介質通路隔開使隔膜閥不僅適用于食品和醫藥衛生工業生產，而且也適用于一些難以輸送的和危險的介質。更多種人造合成橡膠和工程塑料的應用，以及更廣泛地選擇閥體襯里材料，使隔膜閥在現代工業的各個領域都得到廣泛的應用。 德標襯膠、襯氟隔膜閥本身結構設計的原因特適合于超純介質或污染嚴重，十分粘稠的液體、氣體、腐蝕性或惰性介質。與控制設備相結合時，國標襯膠、襯氟隔膜閥更能取代其它傳統控制系統，尤其是適用于固體和易污染的惰性介質。產品主要應用于生物制藥、食品、行業; 以及電力、化工、電鍍、等行業的工業水處理中, 還被應用于半導體晶圓的生產中,隔膜閥是特別適用于運送有腐蝕性，有粘性的流體，例如泥漿、食品、藥品、織維性粘合液等，因管線中，隔膜閥的操作機構，是不暴露在運送流體中，故不具污染性，也不需要填料，閥桿填料部也不可能會泄漏。 英標襯膠、襯氟隔膜閥的原理是閥體內的反調節，當入口處壓力加大時，自動減小通徑，減少流量的變化，反之亦然。如果反接，這套調節系統就不起作用。而且起調節作用的閥片，是有方向性的，反向的壓力甚至可以減少甚至封閉流量。 既然安裝隔膜閥是為了更好的供暖，就不存在反裝的問題。如果是反裝，就是人為的錯誤，當然就會糾正。工作原理是通過改變閥芯與閥座的間隙（即開度），改變流體流經閥門的流通阻力，達到調節流量的目的。隔膜閥相當于一個局部阻力可以改變的節流元件，對不可壓縮流體，由流量方程式可得。 Kv為直流式襯膠隔膜閥的閥門系數。它的定義是：當直流式襯膠隔膜閥前后差壓為1bar（約1kgf/cm2）時，流經隔膜閥的流量值（m3/h）。直流式襯膠隔膜閥全開時的閥門系數相當于普通閥門的流通能力。如果平衡閥開度不變，則閥門系數Kv不變，也就是說閥門系數Kv由開度而定。通過實測獲得不同開度下的閥門系數，隔膜閥就可做為定量調節流量的節流元件。 在管網隔膜調試時，用軟管將被調試的隔膜閥的測壓小閥與專用智能儀表連接，儀表可顯示出流經閥門的流量值（及壓降值），經與儀表人機對話，向儀表輸入該隔膜閥處要求的流量值后，儀表通過計算、分析、得出管路系統達到水力平衡時該閥門的開度值。 隔膜閥屬于調節閥范疇，內螺紋隔膜閥的工作原理是通過改變閥芯與閥座的間隙，改變流體流經閥門的流通阻力，達到調節流量的目的。 1.不應隨意變動隔膜閥開度管網系統安裝完畢，并具備測試條件后，使用專用智能儀表對全部隔膜閥進行調試整定，并將各閥門開度鎖定，使管網實現水力工況平衡。在管網系統正常運行過程中，不應隨意變動隔膜閥的開度，特別是不應變動開度鎖定裝置。 2.不必再安裝截止閥，在檢修某一環路時，可將該環路上的隔膜閥關閉，此時隔膜閥起到截止閥截斷水流的作用，檢修完畢后再回復到原來鎖定的位置。因此安裝了隔膜閥，就不必再安裝截止閥。 3.系統增設（或取消）環路時應重新調試整定在管網系統中增設（或取消）環路時，除應增加（或關閉）相應的隔膜閥之外，原則上所有新設的隔膜閥及原有系統環路中的隔膜閥均應重新調試整定（原環路中支管隔膜閥不必重新調整）。在空調及采暖系統中，作為輸配能量的水循環系統的水力平衡是非常重要的 隔膜閥主要特點及分類 主要特點 隔膜閥是一特殊形式的截斷閥，它與其他閥相比具有以下特點： 1．彈性密封的開閉件，確保沒有內漏； 2．流線型的流道，使得壓力損失小； 3．沒有填料，因此沒有外漏； 4．閥體與蓋被中間隔膜隔開，使得隔膜上方的閥蓋，閥桿等零件不受介質侵蝕； 5．隔膜可更換，維護費用低； 6．襯里材料的多樣性，可適用于各種介質，并具有良好的耐腐蝕性。 隔膜閥的主要優點是其操縱機構與介質通路隔開，不但保證了工作介質的純凈，同時也防止管路中介質沖擊操縱機構工作部件的可能性。此外，閥桿處不需要采用任何形式的單獨密封，除非在控制有害介質中作為安全設施使用。隔膜閥中，由于工作介質接觸的僅僅是隔膜和閥體，二者均可以采用多種不同的材料，因此該閥能理想地控制多種工作介質，尤其適合帶有化學腐蝕性或懸浮顆粒地介質。 分類 隔膜閥按結構形式可分為：屋式、直流式、截止式、直通式、閘板式和直角式六種；連接形式通常為法蘭連接；按驅動方式可分為手動、電動和氣動三種，其中氣動驅動又分為常開式、常閉式和往復式三種。 無菌流程設備中隔膜閥與波紋管閥比較 無菌生產流程中，最常用的截止閥是隔膜式截止閥，通常簡稱為隔膜閥。之所以在無菌生產流程中采用隔膜閥，一是因為它的結構簡單，二是其價格便宜，這使得它到目前為止還幾乎沒有“競爭對手”。唯一可以與隔膜閥競爭的是所謂的波紋管截止閥，即通常所說的波紋管閥。這種波紋管截止閥由于其價格太高，盡管有著比隔膜閥更好的技術上的優勢，但是仍很難與隔膜閥進行抗衡，如本文所介紹的那樣。 PTFE波紋管 在無菌流程工業領域中“波紋管閥與隔膜閥之間的競爭”由來已久。長期以來，隔膜閥以其結構簡單，價格低廉和清潔消毒方便而占據了優勢。與隔膜閥相比，波紋管閥在市場上的品種規格太少。今天，Tuchenhagen生產的Vesta波紋管閥正是填補了這一空白，本文通過對隔膜閥與波紋管閥的比較，對兩種閥的優缺點更加一目了然。 清空性能 當需要在水平管道中使用隔膜閥時，必須保證按照隔膜閥生產廠家規定的角度在水平管道中安裝隔膜閥，否則在流程設備運行中，隔膜閥的清空會遇到一些問題，不能完全排出閥體中的介質。但是，不同的隔膜閥類型、不同廠家生產的隔膜閥、不同公稱流量的隔膜閥的安裝傾斜角度是不同的，又往往給無菌流程設備的設計制造帶來了很大的麻煩。在T型結構的隔膜閥中，這一清空閥體的問題表現得更加明顯。 與隔膜閥相比，Vesta波紋管閥則不會出現這樣的問題，無論Vesta波紋管閥的閥體是何種結構形式，在流程設備空載運行時都不會出現“死角”，從而保證嚴密地隔斷管道。而且，它可按照不同的安裝方式安裝在無菌流程設備的管道系統中。 在醫藥制造業中，無菌流程設備由許多水平管道和垂直管道組成，在制藥設備的設計中，由于管道位置和技術方面的原因，必須在特定的位置安裝使用這種波紋管閥。例如，如果在垂直的管道中安裝了隔膜閥，則須在同一水平面內經一個90°彎管的連接。而T型結構的隔膜閥的生產成本又很高，與不同閥體結構外形的隔膜閥相比，波紋管閥則在體積和外形上，與管道的連接安裝更具優勢。由于兩類截止閥的結構類型不同，因此，在無菌流程設備設計的初期，就應選擇好各個部位應選用哪種類型的截止閥。 在醫藥、食品和生物技術領域中的輸出設備有著大量的需要消毒的閥類。而大型的閥類，例如Stericom系列的，在這種需要消毒的場合下幾乎沒有用武之地。因為，在這些流程設備中，要求輸送的介質量越來越少，對于較少的流量，人們幾乎無一例外地選擇了隔膜閥。而新的波紋管閥有著較小的體積，可以與不同的管道直徑配用，在這方面比隔膜閥更具優勢。 設備利用率的比較 作為設備的使用者，在整個設備的使用周期內盡可能多地利用設備進行生產，也就是說：設備的利用率應盡可能的高。而設備的維護保養則表示設備必須得停止生產，而且還要投入一定的設備維護保養費用。波紋管閥一般都有磨損現象；在隔膜閥中，閥一旦出現磨損，經過一定的使用時間后必須更換隔膜，隔膜的使用壽命長短取決于相應的生產流程。一方面，流程設備中流通介質的腐蝕，管道清理和消毒時的溫度，流程設備的工作壓力以及流量等工作參數會影響隔膜使用壽命；另一方面隔膜式的截止閥開、關時隔膜的變形也是決定隔膜使用壽命的重要因素。 帶氣動驅動裝置的Vesta波紋管截止閥 大多數隔膜閥的損壞并不是因為生產過程中的使用，相反，是因為機械的擠壓作用而損壞。雖然隔膜閥的隔膜有著不同的彈性等級、有不同涂層、和不同的PTFE 護板，但是，對于所有的隔膜閥都有從外部看不見的磨損（由內部介質引起的表面腐蝕和微粒附著）。因此，為了避免無菌流程生產因隔膜閥的損壞而被迫停產，在實踐中通常是在規定的使用壽命期前更換隔膜。這樣一來，無論是強制更換的隔膜數量，還是由此而產生維修費用，或者設備的停機時間，都比PTFE波紋管閥明顯要多，而波紋管閥的另一個優點是：幾乎可用于各種流程生產過程。 核心部件 Vesta波紋管閥的關鍵部件是TFM1705 PTFE制造的截止波紋管，它除了可以抵抗各種化學介質的腐蝕之外，TFM1705材料還滿足了FDA聯邦法規第21條§177.1550關于“全氟碳化物樹脂”的要求。其光滑的表面（Ra≤0.8mm）、可靠的密封、較大的開關運動距離等這些特性特征，對于最佳的CIP/SIP消毒清潔都是非常有利的。三年多來，這一獲得專利技術的波紋管閥成功地在市場上站穩了腳跟，并且可以在無菌流程管道中嚴格地將管道內與管道外的大氣環境隔絕開來