[科普中国]-隔膜阀

简介

隔膜阀的结构形式与一般阀门大不相同，是一种新型的阀门，是一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，现广泛使用在各个领域。常用的隔膜阀有衬胶隔膜阀、衬氟隔膜阀、无衬里隔膜阀、塑料隔膜阀。

隔膜阀是在阀体和阀盖内装有一挠性隔膜或组合隔膜，其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。阀座可以是堰形，也可以是直通流道的管壁。隔膜阀的优点是其操纵机构与介质通路隔开，不但保证了工作介质的纯净，同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性。此外，阀杆处不需要采用任何形式的单独密封，除非在控制有害介质中作为安全设施使用。隔膜阀中，由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体，二者均可以采用多种不同的材料，因此该阀能理想地控制多种工作介质，尤其适合带有化学腐蚀性或悬浮颗粒的介质。隔膜阀的工作温度通常受隔膜和阀体衬里所使用材料的限制，它的工作温度范围大约为－50～175℃。隔膜阀结构简单，只由阀体、膜片和阀头组合件三个主要部件构成。该阀易于快速拆卸和维修，更换隔膜可以在现场及短时间内完成。

工作原理及组成隔膜阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯组件，利用隔膜的移动起调节作用。隔膜阀的阀体材料采用铸铁、铸钢，或铸造不锈钢，并衬以各种耐腐蚀或耐磨材料、隔膜材料橡胶及聚四氟乙烯。衬里的隔膜耐腐蚀性能强，适用于强酸、强碱等强腐蚀性介质的调节。

隔膜阀的结构简单、流体阻力小、流通能力较同规格的其他类型阀大；无泄漏，能用于高粘度及有悬浮颗粒介质的调节。隔膜把介质与阀杆上腔隔离，所以没有填料介质也不会外漏。但是，由于隔膜和衬里材料的限制，耐压性、耐温性较差，一般只适用于1.6MPa公称压力和150℃以下。

隔膜阀的流量特性接近快开特性，在60%行程前近似为线性,60%后的流量变化不大。气动形式的隔膜阀尚可附装反馈信号、限位器及定位器等装置，以适应自控、程控或调节流量的需要。气动隔膜阀的反馈信号采用无触点传感技术。该产品采用薄膜式推进气缸，替代活塞气缸，排除了活塞环易损坏，造成泄漏而导致无法推动阀门启闭的弊端。当气源发生故障时，尚可操作手轮使阀门启闭。

隔膜阀的密封原理隔膜阀的密封原理是靠操作机构的向下运动压下隔膜或隔膜组合件与堰式的衬里阀体或直通式衬里阀体的通道相密合，使之达到密封。密封比压的大小靠关闭件向下的压力大小来实现。由于阀体可以衬各种软质材料，如橡胶或聚四氟乙烯等；隔膜也是软质材料制成，如橡胶或合成橡胶衬里的聚四氟乙烯，故用较小的密封力就能达到完全密封。2

隔膜阀只有阀体、隔膜和阀盖组合件三个主要部件。隔膜把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀杆螺母、阀瓣、气动控制机构、电动控制机构等零部件不与介质接触，且不会产生介质外漏，省去了填料函的密封结构。

隔膜阀适用的场合隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，其启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，它将阀体内腔与阀盖内腔隔开。

由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺的限制，较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难，故隔膜阀不宜用于较大的管径，一般应用在≤DN200以下的管路上。

由于受隔膜材料的限制，隔膜阀适用于低压及温度不高的场合。一般不要超过180℃。由于隔膜阀具有良好的防腐性能，故一般多用于腐蚀性介质的装置和管路上。由于隔膜阀的使用温度适用介质受隔膜阀阀体衬里材料和隔膜材料的限制。

特点（1）流体阻力小。

（2）能用于含硬质悬浮物的介质；由于介质只与阀体和隔膜接触，所以无需填料函，不存在填料函泄漏问题，对阀杆部分无腐蚀可能。

（3）适用于有腐蚀性、粘性、浆液介质。

（4）不能用于压力较高的场合。

结构分类隔膜阀按结构形式可分为：屋式、直流式、截止式、直通式、闸板式和直角式六种；连接形式通常为法兰连接；按驱动方式可分为手动、电动和气动三种，其中气动驱动又分为常开式、常闭式和往复式三种。

直角式也称突缘式，是最基本的一种常用代号为（G41）。其结构如下图所示。从图中可以看出，其阀体是有衬里的。隔膜阀阀体衬里，就是为了更好的发挥它的耐腐蚀特性。

这类结构，除直通式外，还可以制成直角式的，见下图：

屋脊式其结构形状与截止阀相似，见下图；

这种形式的隔膜阀，流体阻力比直角式隔膜阀大，但密封面积大，密封性能好，可适用于真空度高的管道。

直通式其结构形式与闸阀相似，如下图

闸板式隔膜阀流体阻力最小，适合于输送粘性物料。

隔膜材料常用天然橡胶、氯丁橡胶、丁基胶、丁晴橡胶、异丁橡胶、氟化橡胶和聚氟乙丙烯塑料（F46）等。

隔膜阀的缺点是耐压不高，一般在6kgf/cm2(0.6MPa)之内；耐温性能也受隔膜的限制，一般只能耐60~80℃，最高（氟化橡胶）也不超过180℃。

安装维护①隔膜阀安装前应仔细核对管路的运行条件是否与本阀规定的使用范围相符，并应清洗内腔，以防止污物卡阻或损伤密封部件。

②橡胶衬里层和橡胶隔膜表面切勿涂刷油脂类物品，以防橡胶溶胀，影响隔膜阀使用寿命。

③手轮或传动机构，不允许作起吊用，并严禁碰撞。

④手动操作隔膜阀时，不得借助于辅助杠杆，以防扭力过大而损伤驱动部件或密封部位。

⑤隔膜阀应存放在干燥通风的室内，严禁堆放，库存隔膜阀的两端通道必须封口，且启闭件应处于微开启状态。

故障消除

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主要零件选择方式隔膜阀的零件材料很多，包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。制造隔膜阀零件的材料要根据下列因素来选择：

1 、使用工况条件(工作介质的压力、温度和特性)。

2 、该零件的受力情况以及在隔膜阀结构中所起作用。

3 、有较好的工艺性。

4 、在满足以上条件情况下，要有较低的成本。

阀体、阀盖和阀板(阀瓣)的材料：阀体、阀盖和阀瓣是隔膜阀主要零件之一，直接承受介质压力，所用材料必须符合“隔膜阀的压力与温度等级”的规定