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Überarbeitete Membranventile erhöhen die Kv-Werte, verlängern die Lebensdauer und verbessern die Oberfläche

Membranventile neu gestalten

Das Membranventil bietet eine wirtschaftliche Steuerungslösung für viele Prozessanwendungen in einer Vielzahl von Branchen. Die Auswahl von Ventilsitz- und -körpermaterialien für eine Reihe von Flüssigkeiten und die Auswahl aus verschiedenen Steueroptionen hat zu einem sehr flexiblen Produkt geführt.

Bürkert hat dies jedoch in einem Projekt weiter vorangetrieben, um seine Membranventile neu zu konstruieren, um weiterhin die Leistung zu optimieren und gleichzeitig die Langlebigkeit und die Betriebseffizienz zu verbessern.

Die Hauptziele des Projekts waren die Erhöhung der Kv-Werte, die Verlängerung der Membranlebensdauer und die Verbesserung der Grenzfläche zwischen dem Ventilkörper und der Membran, um den Austausch der Dichtungsmaterialien zu erleichtern. Dies würde durch Verbesserungen der Bearbeitungs- und Polierprozesse sowie Änderungen der Geometrie innerhalb des Ventilkörpers erreicht werden.

Die Verbesserung der Strömungseigenschaften wird am besten durch den Kv-Wert bestimmt, der die Strömungsrate durch ein vollständig geöffnetes Ventil definiert und auch der Bemessungsfaktor ist, der verwendet wird, um den Druckabfall über das Ventil zu berechnen.

Ein höherer Wert deutet auf eine weniger eingeschränkte Strömung hin, und Bürkert strebte danach, die Zahlen für die bestehenden Produkte um bis zu 40% zu verbessern. Dies wiederum würde den Energiebedarf reduzieren und die Effizienz verbessern.

Geometrie verbessern

Eine der wichtigsten Änderungen war die überarbeitete Geometrie der geschmiedeten Ventilkörper. Jene mit einem Nenndurchmesser zwischen 8 und 50 mm wurden mit vier großen Änderungen überarbeitet.

Die Mittellinie der Anschlussverbindungen wurde innerhalb des Ventilkörpers angehoben; die Abschrägung zwischen der Anschlussverbindung und der Blendenkante wurde optimiert; der Winkel des Wehrs wurde vergrößert, und ein glatterer Wehrkantenradius wurde erzeugt.

Diese Änderungen ermöglichten schnellere Durchflüsse durch die Ventile, die Kv-Werte um bis zu 40% erhöhten und dafür sorgten, dass alle Bürkert-Ventile in diesem Bereich den Branchendurchschnitt übertrafen. Dies führt wiederum zu einem reduzierten Energiebedarf für Systeme, die die neuen Designs integrieren, sowie zu verbesserten Lebensdauer der Membranen.

überarbeitete Membranventile

Das Entwicklungsprogramm von Bürkert hat einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Membranventile geleistet

Verbesserung der Haltbarkeit und Vielseitigkeit

Die Haltbarkeit der Membran wird durch ihre Wechselwirkung mit dem Ventilkörper, dem Kompressor und dem Aktuator bestimmt. Teil dieses Projekts war die Konstruktion des Kompressors, der jetzt verbesserte Dichtungseigenschaften sowie eine Bajonettkupplung aufweist, die sowohl für Elastomer- als auch PTFE-Membranen üblich ist.

Dies erfüllte das Ziel, die Lebensdauer der Membran zu erhöhen und die zusätzliche Herausforderung zu erfüllen, die Austauschbarkeit von Membranmaterialien zu verbessern, wodurch ein einfacher Wechsel zwischen PTFE- und Elastomermembranen möglich wird. Diese Verbesserung kann auch bei Ventilen realisiert werden, die vor der Einführung der Konstruktionsänderungen in den Ventilkörpern hergestellt wurden.

Während fortschrittliche Design-Technologie verwendet wurde, um diese Entwicklungen zu erstellen, wurden die projizierten Verbesserungen in der Leistung durch reale Testdaten bestätigt.

Prozesse mit Dampf-, Kaltwasser- und Vakuumzyklen haben gezeigt, dass die Lebensdauer der EPDM-Membran um den Faktor 3 verlängert wurde. Um dies zu unterstützen, wurden Bürkert Membranventile erfolgreich unter ASME BPE Anhang J Expositionsbedingungen getestet (500 SIP / 50 CIP Belichtungszyklen).

Das Projekt hat auch Verbesserungen an der fertigen Oberfläche des geschmiedeten Ventilkörpers vorgenommen, indem die Notwendigkeit für manuelles Polieren beseitigt und der Elektropolierprozess verbessert wurde, wobei die Oberflächenrauheit auf weniger als 0.38 & mgr; m lag. Insgesamt hat das Bürkert-Entwicklungsprogramm einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung der Leistung und der Lebensdauer seiner Membranventile geleistet.

Helen Christopher
Bürkert Fluid Control Systems
Fluid Control Centre, 1 Bridge End, Cirencester, Gloucestershire, GL7 1QY, Großbritannien

Tel: + 44 (0) 1285 648720 Fax: + 44 (0) 1285 648721
Web: www.burkert.co.uk
E-Mail: [Email protected]

Burkert Fluid Control Systems

Herstellung von Prozessanlagen. Einer der wenigen Hersteller, die Lösungen für den kompletten Regelkreis anbieten.

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