Мембранный клапан представляет собой зажимной клапан, который в основном используется для открытия и закрытия трубопровода. Чтобы быть точным, мембранный клапан представляет собой шаровой клапан, в котором диафрагма используется в качестве открывающего и закрывающего элемента для закрытия канала потока, перекрытия жидкости и отделения полости корпуса клапана от полости крышки клапана. Диафрагмы обычно изготавливаются из эластичных, устойчивых к коррозии, непроницаемых материалов, таких как резина и пластик. Корпус клапана в основном изготавливается из пластика, пластика, армированного стекловолокном, керамики или металла с резиновой футеровкой.
Мембранные клапаны имеют два основных преимущества
1. Клапан не нуждается в отдельном уплотнении штока клапана и конструкции уплотнения. Мембрана играет роль в герметизации штока клапана при перекрытии среды.
2. Очень гибкая диафрагма может быть надежно закрыта, и даже грязная жидкость может быть хорошо отсечена. Таким образом, рабочий механизм и канал среды полностью разделены, так что мембранный клапан подходит не только для пищевой и медицинской промышленности, но и для некоторых труднотранспортируемых сред и более опасных сред.
Обычно мембранный клапан рекомендуется для условий использования или когда требуются строгие характеристики уплотнения, буровая среда, износ, легкая конструкция, отсечка по низкому давлению (небольшая разница давлений), утечка в атмосферу и абразивная среда. Мембранные клапаны могут использоваться в случаях двухпозиционной регулировки, дросселирования, сужения канала, низкого уровня шума, кавитации и парообразования, а также небольшого рабочего крутящего момента. В условиях высокотемпературной среды, среды высокого давления, отсечки высокого давления (большой перепад давления), быстрого открытия и закрытия и небольшой длины конструкции мембранные клапаны не выбираются, за исключением металлических мембранных клапанов.
Конструктивной особенностью металлического мембранного клапана является то, что группа тонких полусферических металлических пленок зажата в корпусе клапана в качестве барьера между штоком клапана и жидкостью. Закрытие клапана достигается за счет прижатия диска клапана к седлу клапана кончиком штока и металлической пленкой. Клапан открывается внутренней пружиной, и когда шток клапана поднимается и выходит из контакта с диафрагмой, диск клапана поднимается. Так как ход клапана равен ходу диафрагмы, характерный подъем этого клапана намного меньше, чем у обычных клапанов.
Чтобы преодолеть потерю сопротивления, вызванную низким подъемом, седло клапана и проходное сечение больше, чем у обычного клапана, чтобы получить больший поток. Из-за большего седла этого клапана усилие намного выше, чем у обычного клапана, чтобы получить достаточную силу уплотнения на диске клапана, поскольку нет прямого контакта между штоком клапана и диском клапана. Диск клапана не будет проходить через шток клапана, чтобы отделить его от седла клапана, поэтому этот клапан подходит для одностороннего потока с перепадом давления, и обычно среда находится «под седлом клапана». Однако при использовании следует избегать большого количества обратного потока, чтобы он не влиял на закрытие клапана. Вообще говоря, использование металлических мембранных клапанов при высокой температуре и высоком давлении является экономичным и эффективным; мембранные клапаны также могут использоваться при низких температурах и низком давлении, где мембранные клапаны из синтетического каучука не требуются.