Le chemin d'écoulement interne d'un vanne de diaphragme est soigneusement conçu pour éviter les virages aigus, les changements brusques de direction ou d'autres caractéristiques qui pourraient induire un flux turbulent. La conception favorise un débit stable et uniforme, permettant au fluide d'entrer et de quitter la valve sans perturbations significatives de vitesse ou de pression. En réduisant les turbulences d'écoulement, la valve aide à minimiser les chutes de pression localisées qui peuvent entraîner une cavitation. Les changements de vitesse graduels et contrôlés dans le corps de la valve empêchent la formation soudaine de bulles de vapeur, qui pourraient s'effondrer violemment et endommager les surfaces de la valve, entraînant une érosion liée à la cavitation.
L'un des principaux avantages des vannes de diaphragme est leur contrôle de l'écoulement précis, qui est crucial dans les systèmes à grande vitesse. Le positionnement réglable du diaphragme permet une limitation progressive et précise du liquide, en évitant les conditions qui pourraient provoquer une vitesse de fluide excessive ou des surtensions de pression. Lorsque l'écoulement du fluide est contrôlé efficacement, le potentiel de changements de pression rapide qui induisent la cavitation est considérablement réduit. Dans les applications où la limitation est nécessaire, la valve de diaphragme garantit que l'écoulement est stable et dans les paramètres de conception, sauvegardant ainsi l'érosion causée par des pressions ou des vitesses fluctuantes.
La vanne de diaphragme utilise des matériaux très durables pour son diaphragme et ses composants corporels, qui sont résistants à l'usure, à la corrosion et à l'érosion. Dans les systèmes à grande vitesse où les particules, les produits chimiques agressifs ou les fluides à fort impact peuvent être présents, les matériaux choisis pour le diaphragme, tels que les élastomères, le PTFE ou les thermoplastiques, fournissent une résistance accrue à l'usure abrasive et à l'attaque chimique. Cette sélection de matériaux garantit que la valve maintient son intégrité au fil du temps, même lorsqu'elle est soumise à des conditions extrêmes.
Pour éviter la formation de bulles de cavitation, les vannes de diaphragme sont conçues avec des caractéristiques de régulation de pression intégrées. Ces mécanismes comprennent des vannes de décharge de pression ou des conceptions de soupapes équilibrées qui maintiennent une pression cohérente dans le système. En contrôlant les surtensions de pression, les soupapes de diaphragme peuvent empêcher les situations où des chutes de pression soudaines pourraient se produire, provoquant une cavitation. Dans les systèmes avec des pressions fluctuantes ou instables, ces caractéristiques sont particulièrement utiles pour garantir que la valve fonctionne dans une plage de pression sûre, minimisant ainsi le risque de cavitation et son érosion associée.
Dans les systèmes à grande vitesse, les vitesses fluides peuvent provoquer une usure sur les composants de la vanne s'ils ne sont pas correctement gérés. Les soupapes de diaphragme sont conçues pour gérer efficacement les débits plus élevés sans permettre une vitesse excessive aux points critiques. La soupape de diaphragme est capable de fermer étroitement et de sceller sans permettre un débit de liquide excessif à travers le corps de la vanne, empêchant ainsi les flux localisés à grande vitesse qui pourraient induire une cavitation. Les vannes de diaphragme maintiennent une pression stable dans tout le système, réduisant le risque de zones à grande vitesse qui pourraient conduire à l'érosion.
Les systèmes à grande vitesse impliquent des fluides ou des systèmes à fort impact où les particules solides peuvent être en suspension dans l'écoulement. Dans ces cas, le diaphragme de la valve de diaphragme est généralement construit à partir d'élastomères ou de thermoplastiques qui possèdent une résistance à l'abrasion inhérente, qui protège les éléments d'étanchéité contre l'usure érosive. De même, le corps de la valve est construit à partir de matériaux à haute résistance et résistants à la corrosion tels que l'acier inoxydable, ce qui empêche la dégradation lorsqu'il est exposé à des fluides abrasifs ou corrosifs. Cette sélection de matériaux est essentielle pour prolonger la durée de vie de la valve et le maintien de ses performances au fil du temps, en particulier dans les environnements qui mettent la tension sur d'autres types de valve.
La cavitation et l'érosion sont souvent exacerbées par le flux pulsé, qui est un événement courant dans les systèmes où le débit fluctue en raison du fonctionnement de la valve. La conception de la soupape de diaphragme aide à réduire les pulsations de débit en maintenant un flux lisse et continu. Le mécanisme de diaphragme offre une flexibilité, permettant à la valve de réagir en douceur aux changements de pression ou d'écoulement, réduisant la survenue de charges de choc ou de surtensions soudaines. Cette caractéristique est particulièrement importante dans les systèmes où des fluctuations de cyclisme rapide ou de pression sont présentes, car elle aide à minimiser les conditions qui entraînent une cavitation et des dommages érosifs associés.
