Мембрананың әртүрлі конструкциялары және олардың артықшылықтары қандай?

Химиялық, жылулық және механикалық өнімділік үшін диафрагма материалын таңдау

Резеңке, EPDM, FKM және PTFE-мен жабылған диафрагмалар: процестік талаптарға сәйкес химияны сәйкестендіру

Мембраналық материалды дұрыс таңдау үшін бірнеше факторларды жалпы қарастыру қажет: ол қандай химикаттармен әрекеттеседі, қанша жылуға шыдайды және қандай физикалық кернеуге төтеп береді. Табиғи каучук пен SBR икемді нұсқалар болып табылады, бірақ гидрокөмірсутектерге ұшыраған кезде тез бұзылады. EPDM суға, будың ыстықтығына, сілтілерге және әлсіз қышқылдарға төзімділігімен ерекшеленеді. Сондықтан ол ішуге болатын су жүйелерінде, дермектердегі тазалау процестерінде және жылыту/салқындату жабдықтарында жақсы жұмыс істейді. Дегенмен, EPDM майларға, кетондарға және хлорланған еріткіштерге қатысты үлкен қиындықтарға тап болады, онда ол толығымен бұзылуға бейім. Фторкаучук (FKM) отын, ароматты қосылыстар және минералды майлармен 350 градус Фаренгейтке жуық қатты температурада да жұмыс істейді. Бірақ ыстық бу немесе күшті сілтілерге назар аударыңыз, себебі FKM осы жағдайларда жақсы жұмыс істемейді. PTFE-мен жабылған мембраналар қазіргі уақытта барлық химиялық төзімділіктің ең жоғары деңгейіне ие, мысалы азот қышқылы мен хлор диоксиді сияқты қиын заттарды қамтиды. Бірақ осы материалдардың бір кемшілігі – оларды қайталап иілген кезде ұзақ қызмет етпейді, тозуға нашар төзеді және орнату немесе пайдалану кезінде сақтандырылмай қолданылса оңай зақымданады.

Химиялық үйлесімділік және температура-қысым шектерінің диафрагма материалына байланысты өзгеруі

Төмендету қисықтары бір өлшемді шешім емес, олар әртүрлі материалдар жылу мен химикаттарға бірге әсер еткенде қалай әрекет есетінін көрсетеді. Мысалы, EPDM температура шамамен 150 градус Фаренгейттен төмен болғанда қышқылдық ортада жақсы ұстанса да, температура шамамен 200 градус Фаренгейтке жеткенде беріктігін айтарлықтай жоғалтады. FKM-ның тығындамалары әдетте кең температуралық диапазонда жұмыс істейді, бірақ температура минус 20 градус Фаренгейттен төмен түскенде қатайып кетеді, сондықтан суық жағдайда сынуға бейім болады. pH деңгейіне қарамастан, PTFE-мен жабылған диафрагмалар шамамен 220 градус Фаренгейтке жуық максималды рейтингінде иілген кезде тез wear out және өте төмен температурада сынғыш болып қалады. Өнеркәсіптік деректер материал үшін ұсынылғаннан тек 10% жоғары жұмыс істесе, оның пайдалы қызмет ету мерзімі шамамен 20% қысқаруын көрсетеді. Маңыздысы: концентрацияның өзі үлкен рөл атқарады. Дұрыс емес еріткіштің кішкентай іздері де үлкен маңызға ие. ASTM D471 стандартына сәйкес, EPDM үшін үйлесімді сұйықтыққа ацетонның тек 0,5 пайызы ғана араласқанымен, үш есе тезірек бұзылулар болған жағдайлар кездесті. Сондықтан жалпы үйлесімділік нұсқаулықтарына сүйенбеңіз, материалды таңдау туралы шешім қабылдар алдында әрқашан нақты өндірушінің кестесін тексеріңіз.

Диафрагманың геометриясы мен иілу сипаттамасы: Қызмет көрсету мерзімі мен сенімділікке әсері

Радиалдық және коникалық профильдер: Кернеу таралуы, жорғалауға қарсы төзімділік және цикл өмірін болжау

Радиалдық және конустық диафрагмалар жұмыс істеу кезінде пайда болатын кернеуді қалай тасымалдайтыны, олардың қаншалықты ұзақ уақыт жұмыс істейтіні мен сенімділігін айқындайды. Радиалдық конструкциялар иілу кернеуін бетінің бүкіл аумағына тең бөлетін дөңгелек серпімді аймағы бар. Бұл тең бөлу қосымша кернеу жиналатын «ыстық нүктелерден» аулақ болуға көмектеседі, сондықтан мысалы, EPDM каучукі сияқты берік материалдарды қолданған кезде, 60-125 psi шамасындағы қысыммен жұмыс істейтін қолданбаларда олар жиі 100 000 циклден аса жұмыс істей алады. Екінші жағынан, конустық пішіндер баспалдақты бөлігінің жоғарғы жағында кернеуді жинауға бейім, бұл инженерлер «созылу нүктесі» деп атайды, яғни қайталанатын кернеуге ұшыраған кезде сынғыш жер. Бірдей қысымдық циклдарға ұшыраған кезде, конустық диафрагмалар радиалдық аналогтарының 60-70% ғана жетеді. Көбінесе өндірушілер шешім қабылдамас бұрын осы кернеулердің қалай таралатынын көрсету үшін соңғы элементтерді талдау (FEA) деп аталатын модельдеулерді жүргізеді. Шынайы жағдайларда радиалдық конструкциялар партиялық процестер немесе тазалау жүйелері сияқты мыңдаған рет жұмыс істеуі қажетті құрал-жабдықтар үшін негізгі таңдау болып табылады. Алайда, кейде кеңістіктің шектеулі болуы немесе жеңіл жұмыс режимі конустық варианттардың қысқа қызмет ету мерзіміне қарамастан әлі де қарастыруға тұрарлық болып қалады.

Сорғының денесінің құрылымы мен диафрагманың интеграциясы: Диафрагманың оптималды жұмыс істеуі үшін шығанақты немесе түзелей өтетін нұсқаның салыстырмасы

Сорғының денесі тек қана корпус болып қана табылмайды — ол диафрагмаға түсетін жүктемені, ағын динамикасын және ұзақ мерзімді герметизациялық бүтіндікті белсенді түрде реттейді. Екі негізгі құрылым — weir және straight-through — механикалық энергияның диафрагмаға қалай берілетінін және технологиялық ортаның герметизация интерфейсімен қалай әрекеттесетінін анықтайды.

Weir құрылымы: Бақыланатын көтеру, реттеу дәлдігі және диафрагманың иілу кернеуінің төмендеуі

Weir типті клапандар диафрагма шынымен жанасатын көтеріңкі орғаш аймақтың болуымен сипатталады. Бұл конструкция стандартты жазық отырғыштардан ерекшеленеді, себебі клапанның ашылуы мен жабылуы кезінде диафрагманың иілу дәрежесін азайтады. Зерттеулер бұл иілу қозғалысын шамамен 60-80 пайызға дейін азайтуға болатынын көрсетті. Үлкен қозғалыстарды қажет етудің орнына, бұл клапандар кіші бұрыштарда сығылады. Бұл практикалық тұрғыдан не дегенді білдіреді? Материалға түсетін кернеудің азаюы. Көбінесе, бұл ретте EPDM және FKM материалдарының бұзылмай шыдай алатын деңгейінде қауіпсіз 0,8% шамасында пайдаланылады. Дәрілік заттарды өндіру немесе химиялық өңдеу сияқты дәлдікті қажет ететін қолдануларда бұл ағынды бақылауда шамамен ±1,5% дәлдік береді. Шынайы жағдайларда мұндай клапандар циклдық операциялар кезінде қалыпты клапандарға қарағанда шамамен екі есе ұзақ қызмет етеді. Сонымен қатар, тағы бір маңызды артықшылық бар: weir-дің пішіні сұйық ағынының қысымының кенеттен өзгеруі мен тербелістерін жұтуды қамтамасыз етеді, сондықтан диафрагма тұрақты қозғалыстан тез тозбауы мүмкін.

Түзелмейтін Конструкция: Өзін-өзі тазарту ағыны, Төменгі Сыйымдылық және Гигиеналық/Қоймаға Жарамды

Түзуден өтетін клапандар сұйықтық қозғалысына кедергі жасайтын ішкі бөгеттердің бәрін жояды, құбырмен дәл сәйкес келетін толығымен ашық ағыс жолын құрады. ASME BPE стандарттары бойынша жүргізілген сынақтарға сәйкес, бұл клапандар үйекті суспензиялармен байланысты жағдайлардың шамамен 97% - інде бөлшектердің ұсталуын тоқтатады. Сонымен қатар, олар құбырдың жалпы сыйымдылығының 0,1%-ден аспайтын қалдық көлемін қалдырады, сондықтан да биофармацевтикалық қолданбаларда қойылатын қатаң гигиена талаптарын қанағаттандырады. Сондай-ақ, олар ағын мәселелерін немесе тербелістерді тудырмай, вязкостьі 50 000 сантипуазға жететін өте қою заттармен де саналады. Бірақ кемшілігі мынада: онда механикалық тоқтату құрылғысы болмағандықтан, диафрагма тіреусіз толығымен созылуы керек, бұл қабырға типті конструкциялармен салыстырғанда шамамен 40% артық кернеуге әкеледі. Компоненттердегі бұл артық кернеу мен бұл клапандардың дәл реттеуге жарамсыздығы (әдетте тек +/- 5-8% басқару) дәл модуляция қажет болған кезде олардың тиімсіз болуына әкеледі. Бірақ дренаждың дұрыс болуы, оңай тазарту немесе қатты материалдарды тасымалдау сияқты жағдайлар маңызды болған жағдайларда түзуден өтетін клапандар өте жақсы жұмыс істейді. Қазандық су өңдеу қондырғылары, тамақ өнеркәсібі объектілері немесе стерильді шикізатты тиімді тасымалдау қажет болатын кез келген жерді елестетіңіз.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Диафрагманың материалдарын таңдағанда қандай факторларды ескеру керек?

Таңдау химиялық әсерге, жылуға шыдамдылыққа және механикалық кернеуге негізделуі тиіс. EPDM, FKM және PTFE сияқты әрбір материал әртүрлі артықшылықтар мен кемшіліктерге ие, оларды нақты технологиялық талаптарға сәйкес талдау қажет.

Неліктен өндірушіге тән үйлесімділік кестелерін тексеру маңызды?

Өндірушіге тән үйлесімділік кестелері химиялық әсер немесе температура сияқты нақты жағдайларда материалдардың қалай әрекет ететіні туралы нақты мәліметтер береді, бұл жалпы нұсқаулардан әлдеқайда ерекшеленуі мүмкін. Бұл материалды дұрыс таңдау үшін өте маңызды.

Радиалды және коникалық диафрагма конструкциялары қызмет көрсету мерзіміне қалай әсер етеді?

Радиалды диафрагмалар кернеуді біркелкі таратады, сондықтан олардың пайдалану мерзімі ұзағырақ және сенімді болады, ал коникалық конструкциялар кернеу нүктелерін жасайды және жалпы алғанда азырақ берік болады.

Су бөгетті типті клапан конструкцияларын қолданудың қандай артықшылықтары бар?

Weir-түрлі сақтандырғыштар бақыланатын көтеру, жақсартылған реттеу дәлдігі мен диафрагманың иілу кернеуін азайтады, оларды дәлдікті қажет ететін қолданулар үшін идеалды етеді.

Түзусызықты сақтандырғыш конструкциялары қашан қолданылуы керек?

Түзусызықты конструкциялар өздігінен тазарту, сақталатын көлемнің аздығы және қою немесе үйкеліске төзімді ортаны қабылдау маңызды болып табылатын қолдануларда, мысалы, өндірістік суларды тазарту немесе тамақ өнеркәсібінде қолданылады.