简介

隔膜阀(diaphragm valve)是一种特殊形式的截断阀，出现于20世纪20年代。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，故称隔膜阀。

特点

最突出特点是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、阀瓣等零件不受介质腐蚀，省去了填料密封结构，且不会产生介质外漏。

1、采用橡胶或塑料等软质密封制作的隔膜，密封性较好。由于隔膜为易损件，应视介质特性而定期更换。

2、受隔膜材料限制，隔膜阀适用于低压和温度相对不高的场合。

3、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。

4、一般不宜用于温度高于60度及输送有机溶剂和强氧化介质的管路中，也不宜在较高压力的管路中使用。

豪森博格公司隔膜阀的特点是 采用了无填料函的结构，节流元件为弹性隔膜，可以做到阀门关闭时零泄漏，适用于不允许污染及危险禁区的场合。由于流道平滑，阻尼系数小，适用于高浓度及带 有纤维及浆体介质的悬浮液中，隔膜和阀体衬里材料均系耐腐蚀材料制造，具有优越的防腐蚀性能，适用于各种酸碱腐蚀性介质。

执行机构结构与动作原理及参数

隔膜阀按照操作方式分为气动和手动两种。

1．手动阀的结构如图1所示，使用时手轮使得手动杠带动手动杠母上下运动，同时阀芯与隔膜也上下运动，隔膜在阀体的堰面上进行节流，完成阀的开启和关闭。

2．气动隔膜阀由执行机构和阀体两部分组成。执行机构法分为正作用式（簧开型）和反作用式（簧关型）两种，其结构如图2所示。当气源孔通入气压使得执行机构的推杆向下运动的为正作用式；推杆向上运动的为反作用式。

3．由于执行机构的有效面积不同，执行机构有不同的型号.
4．执行机构的基本参数见表。
5．执行机构的工作原理。
正作用执行机构：当气源压力从气源孔进入膜盖和薄膜组成的气室后，作用在盘上的推力使得推杆向下运动时弹簧被压缩，阀门关闭。当气源压力为0时在弹簧的作用下推杆向上运动（复位），阀门开启。
反作用执行机构：当气源压力从气源孔进入膜盖和薄膜组成的气室后，盘产生向上的推力，使得推杆向上运动，弹簧被压缩，阀门开启。当气源压力为0时在弹簧的作用下推杆向下运动（复位），阀门关闭。

隔膜阀的结构原理及参数

1．隔膜阀的基本参数见表（手动、气动)

公称通径DN		20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
公称压力PN		1.6					1.0
额定流量系数Kv	无衬里	9.8	19	28.5	48	63	108	158	270	360	518	1114
	带衬里	7.8	17	25	56	56	87	127	240	350	415	1000
额定行程mm		8	10	14	24	24	30	34	36	44	55	65

2．隔膜阀由于结构具有较平坦的流路，极少的零件，隔膜为软材料，关闭后漏量较少，在强腐蚀场合，可以在阀体上衬上耐腐蚀材料（如橡胶。塑料等），而隔膜是耐腐蚀较好的弹性材料，豪森博格阀门公司生产的隔膜阀有多种衬胶和隔膜，其耐温和种类见表。

阀体材料及衬里	灰铸铁	材料	使用温度范围℃
		无衬里	-10~175
		硬橡胶	-10~85
		软橡胶	-10~85
		氯丁橡胶	-10~105
		丁基橡胶	-10~120
		聚全氟乙丙烯	-10~175
隔膜		天然橡胶	-40~100
		天然橡胶	-40~100
		聚四氟乙烯	-20~150

3．阀体衬里材料及使用范围见表

阀体衬里	适用介质
无衬里	适用于非腐蚀性介质。
硬橡胶	有很好的耐磨性能，可用于水泥、粘土、煤尘、干燥化肥等。
软橡胶	适用于无机碱、盐类、盐酸、镀金属溶液、软水、氯化物、氯气等。
氯丁橡胶	适用于动物油、植物油、润滑脂、PH值变化范围很大的腐蚀性泥浆等，抗摩擦性能良好。
丁基橡胶	防腐性能和耐磨性良好，对大部分无机酸和酸性灰浆的耐蚀性最好。
聚全氟乙丙烯	适用于硫酸、盐酸、氢氧化钠等强腐蚀介质。

4．隔膜种类及使用范围见表

隔膜材料（代号）	适用介质
丁基橡胶（B级）	对大部分无机酸，如：硫酸、氢氟酸、磷酸等，耐蚀性好。同时耐各种碱和盐类。
天然橡胶（Q级）	主要用于净化水、无机盐和较稀的矿物酸介质
聚四氟乙烯（F4）	极优的化学稳定剂，耐强酸、强碱、强氧化剂的腐蚀。

5．隔膜阀的温度与压力关系见表

6．隔膜阀的相对行程与相对流量的关系见表

7．隔膜阀在与正作用，反作用式执行机构装配后成为气闭式（当气源压力为最大值时阀关闭）、气开式（当气源压力为最大值时阀开启）气动隔膜阀，其结构见图6.、7、8，其中图6为 气闭式气动隔膜阀，工作原理是：当操作压力通过进气孔进入到由上膜盖和薄膜组成的上气室时，薄膜产生向下的推力，推动顶盘，推杆运动，带动阀芯产生位移， 隔膜关闭，截断了介质的流通。当上气室无操作压力，由于弹簧的作用，盘、推杆产生一个向上的力，带动阀芯、隔膜向上移动，使得阀门处于开启状态。在气室发 生故障时，可旋转手轮，带动手动杠，推动推杆隔膜向下移动来关闭阀门。

图7和图8为气开式气动隔膜阀，原理与簧开型隔膜阀类似。当操作压力通入到膜盖和薄膜组成的气室时，阀门便打开。

8．无论气关或气闭式隔膜阀每种公称通径的阀都可以和不同的执行机构相选配，这样可以使阀应用于何种不同的工作介质压力。当介质压力较低时选用较小的执行机构、体积小重量轻，经济合理。

阀的结构和尺寸

1．手动隔膜阀（图9、表8）

2．气闭式气动隔膜阀（图10）

3．气开式气动隔膜阀（图11）

4．法兰端面距（图12）

阀体法兰尺寸,法兰尺寸为DIN2501 PN106法兰(图13)

附件的选择与配用
气动隔膜阀可选配限位装置、阀体反馈器、减压阀、电磁阀、定位器等。
1.限位装置：使用此装置可以限制阀的开度。

气动气开式隔膜阀使用限位装置时的结构如图14和图15，其中14配用ADA61~ADA64执行机构，限位杆1螺杆装在弹簧罩与支撑板4上，调整限位杆的位置，可增大或减少“L”长度，从而限制开启量；螺母2为锁紧螺母。图15为配用ADA65、ADA66执行机构时情况，手动杆1内有螺纹，配有限位杆3，调整限位杆3在手动杆内位移从而限制开启量，螺母2为调整后的锁紧螺母。
气动关闭式隔膜阀使用限位装置时的结构如图16，在原指示杆的位置用两个限位杆代替了指示杆，调整限位1上两个螺母2与弹簧罩3之间的距离“L”，就可以限制阀的关闭量，螺母2有两个调整后可以锁紧。

2.在气动隔膜阀上可以加装阀位传送器用以指示阀位于“开”“关”两个极限位置时的信号远传，图17为配于ADA61~ADA64执行机构时的结构，从图中可以看出阀 的行程位移是通过指示杆上的圆柱销传递给行程开关盒的，此时开关盒上方的微动开关被触动。
图18，从图上可以看出，阀的行程位移通过指示杆1传递给阀位接杆2及接合板5，通过阀位反馈杆3，滑杆4使行程开关盒的微动开关被触动，这一开关信号可以用导线直接连接控制台上的显示装置。由于传送器变为顶装，原手轮高度尺寸小圆增加了手动杆接杆6，这样表10中尺寸A也增加相应高度”L”

图20为行程开关盒的外形及结构，盒体为酚醛玻璃钢方盒。

图21给出了所配微动开关的外形尺寸及电路图。表13显示了微动开关的电气参数

电路种类	电压	电流	负载特性
直流	30V	0.5A	纯阻性
交流	220V	1A	纯阻性

3．气动隔膜阀加装减压阀（图22）

4．气动阀加装电磁阀。加装电磁阀后可直接切换通入气动隔膜阀气室内的气源压力，从而实现电控气动阀的目的。图23说明了电磁阀安装情况，图24为使用二位三通电磁阀的原理图。

5．气动阀配装定位器：气动阀配定位气后，可以使原两位式调节方式变为连续调方式由于加装的定位器可以是控制信号为20kPa~100kPa的连续标准信号，也可以是4~20mA的标准电信号，因而可以与组合式仪表的标准信号相连接。配装定位器后的气动阀有了调节的特性曲线（图5），同时增加了阀的刚度，当管道压力波动时，执行机构的气源压力可以自动处于平衡状态，使阀的行程稳定在相应的行程上不变。如图25、26。


安装与维护
1.隔膜阀的工作环境在-20℃~+60℃，相对湿度不大于90%，以保证阀的橡胶不致老化。
2.阀安装时，其周围要有一定的空间，以便于阀的装拆，运输和维修，以保证观察，调整和操作方便。阀的组装示意图如图所示。
3.薄膜和隔膜阀储存时，应装在布袋内，应放在木制架上，同时应避免太阳的直晒和接触臭氧，不可用重物堆压。
4.阀在储存时，应处于全开启状态（即保证隔膜处于无应力状态，特别是簧关型隔膜阀更应注意）阀的两法兰端面，应用在纸封上，以防止潮气和脏物进入。

5.对于安装在地下的阀门，要考虑到操作方便，可以利用延长轴或T型扳手来操作。
6.阀可以在360°角度内任意安装，与水平成15°夹角时，也可保证阀门自流。当高于头顶安装时，也可用连杆来操作。
7.大口径阀安装要有支撑，当阀非垂直安装时，重心移除中心线，易使阀损坏，更应加以支撑。
8.阀安装前要彻底清洗管路中的污物，安装后阀要处于全开位置，以排除阀内污物并试验连接处密封性。

9.阀门使用时，不可过分关闭，一旦隔膜压住阀体堰面即可。对于气动阀门，开启速度不可太快，速度太快将负荷压力全部加在隔膜螺钉上，会将隔膜阀损坏。
10.更换阀门应将阀的两侧流体切断（即关闭管线上两侧的阀门），同时应做好人员防护，以防止腐蚀流体对人的损伤，如工作人员防护服或面具及手套等。


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