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          全面解說關于隔膜壓力表設計細節

          返回列表發布日期:2019-08-08 09:11:39    |    


                隔膜壓力表設計的進步擴大了隔膜壓力表的多功能性,使隔膜壓力表更小更輕,并提高了隔膜壓力表流量、真空和可靠性。無論是用于傳送、分配還是處理氣體或液體,隔膜壓力表具有與其相對簡單的結構,無需維護的無油操作以及輸送介質無污染輸送相關的益處。隔膜設計的進步擴展了其在工業和研究應用中的潛力和多功能性,有助于開發更小更輕的隔膜壓力表以適應不斷縮小的包絡,并提高隔膜壓力表流量、真空和可靠性的整體能力。
                簡單的橡膠部件隔膜已發展成為有限元計算和復雜制造工藝支持的裝置。隔膜主要用于從隔膜壓力表的壓縮室中置換氣體或液體。集成到隔膜壓力表中相對簡單,彈性隔膜在隔膜壓力表和殼體之間被壓緊,以將傳輸隔室與殼體內部隔開。然后隔膜壓力表連接到連桿。在操作中,殼體內部的驅動器使連桿往復運動,這使得隔膜上下移動。在向下沖程中,隔膜壓力表室中產生的抽吸使入口閥打開,允許流入腔室。在向上行程中,由上升隔膜引起的壓力導致出口閥打開,允許流出腔室。
          隔膜壓力表設計
                最常見的標準隔膜壓力表設計包括扁平、模制、結構和替代形狀。
                本工程圖中顯示了三種類型的隔膜壓力表。左側的平膜是最簡單和最便宜的。具有結構化的隔膜壓力表、更小、更堅固、泄漏率低至帶有平膜片簡單單元的1%。平膜是最簡單和最便宜的形狀,基本上是彈性體盤,如圖所示。隔膜和連桿之間的連接由夾緊盤(金屬或塑料)和通過隔膜中心的孔引導的螺釘提供。帶有平面隔膜的隔膜壓力表提供高壓縮強度,因為連桿和隔膜支撐盤有助于提供支撐。然而,在權衡之中,帶有平膜的隔膜壓力表通常不會達到最佳真空度,未涂層的金屬部件容易產生腐蝕性或侵蝕性介質,可以預期相對較差的氣密性,導致更高的泄漏率。
                通過完全封閉位于輸送室中隔膜的側面,模制隔膜代表了顯著的改進。這是通過將金屬螺柱(驅動隔膜所需)硫化到隔膜的中心來實現的,隔膜在該點處形成剛性區域并且不需要剛性夾緊盤(以及可能的泄漏路徑)。通過這種設計,輸送室適應于致動隔膜壓力表的輪廓,并且隔膜壓力表的間隙容積減小,而沒有隔膜在運動的上轉向點處撞擊隔膜壓力表的風險。產生理想的真空,隔膜的封閉表面可提高隔膜壓力表的氣密性。此外,這種設計固有地允許開發耐化學性的版本,而無需涂覆金屬部件,隔膜壓力表的硫化金屬螺柱已經被彈性體覆蓋。對于會遇到腐蝕性或侵蝕性介質的應用,可以為隔膜壓力表提供額外的保護,并提供適當的涂層。
                結構化隔膜壓力表結合了扁平和模制類型的優點,并避免了許多缺點。與模制隔膜一樣,驅動隔膜所需的金屬螺栓在中心硫化到隔膜中,在隔膜中形成剛性區域,位于輸送室中的隔膜壓力表側面完全關閉。與獲得專利結構化隔膜的物理差異在于其底面是帶肋的,以適應特定的載荷,并且隔膜壓力表在中心加固。軟件預測如何加強底面以獲得最大的應力處理能力,同時最小化材料厚度。
          結果:減少機械負載(和更少的磨損),更小的尺寸(對于更緊湊的設計),相對更高的壓縮強度,良好的流動能力和更高的效率。這些最新技術的結構化隔膜具有極高的氣密性(可通過特殊設計進行改進),并且具有顯著降低的泄漏率(與平面隔膜壓力表相比減少了100倍)。
                其他設計選項。不同配置的隔膜壓力表,如橢圓形,為某些應用提供了顯著的優勢。這些可以最大化可用的隔膜壓力表空間,以產生每個信封尺寸最大的性能。橢圓形隔膜通過使用電動機上方未使用的空間使隔膜壓力表腔伸長來實現這一目標。與圓形相比,橢圓形的額外表面積導致更高的流速。通過將橢圓的方向與偏心定位的連桿適當地對準,通過與較低流量設計相同外部尺寸的隔膜壓力表產生增加的流量。并且因為隔膜壓力表上沒有額外的拉伸,所以壽命與標準版本相同。這對于電池供電的空氣移動應用尤其有用。
                雙隔膜是另一種配置變型,將“安全”隔膜與“工作”隔膜配對,以保護必須轉移危險、有毒或其他有害(或有價值)介質的應用。這些應用提高了對氣密性和防止泄漏的要求,并且幾十年來一直用于監測核電廠的排放。與額外的密封環一起,雙隔膜布置增強了氣密性,泄漏率低至<6 x 10-6 mbar l / s。(在極少數情況下,如果工作隔膜損壞,輸送的介質將不會逸出,但將被捕獲在兩個隔膜之間的中間空間中。)“安全”隔膜僅在隔膜壓力表運行期間受到低機械和熱負荷的影響,“工作”膜片彈性變形并受壓縮過程加熱。通過隔膜壓力表的輸送或壓縮能力的突然和急劇下降,可以很容易地檢測到工作隔膜的破裂??梢园惭b一個傳感器來監控工作隔膜和安全隔膜之間的中間區域,以檢測對工作隔膜的任何損壞??梢詾榇巳蝿罩付ê线m的壓力和氣體傳感器。
                優化的材料和先進的控制技術使隔膜壓力表技術取得了重大突破。這些改進以及更高效的構造可以為您提供更高的設計靈活性。但是,很多時候,在設計過程中購買壓力表的時間太晚,無法滿足系統復雜和動態的要求。隔膜壓力表應始終被視為動態子系統,具有針對應用定制的能力。您可以從一系列材料、特殊配置和涂層中進行選擇,以根據您的應用要求定制壓力表。

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