Membranventil ist ein Klemmventil, das hauptsächlich zum Öffnen und Schließen an der Rohrleitung verwendet wird. Genauer gesagt ist ein Membranventil ein Kugelventil, das eine Membran als Öffnungs- und Schließelement verwendet, um den Strömungskanal zu schließen, das Fluid abzusperren und den Hohlraum des Ventilgehäuses vom Hohlraum des Ventildeckels zu trennen. Membranen bestehen üblicherweise aus elastischen, korrosionsbeständigen, undurchlässigen Materialien wie Gummi und Kunststoff. Der Ventilkörper besteht meist aus Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff, Keramik oder metallgummiertem Material.
Membranventile haben zwei Hauptvorteile
1. Das Ventil benötigt keine separate Ventilschaftpackung und Dichtungsstruktur. Die Membran spielt eine Rolle beim Abdichten des Ventilschafts, während sie das Medium absperrt.
2. Die hochflexible Membran lässt sich zuverlässig schließen und selbst die Schmutzflüssigkeit lässt sich gut abschneiden. Daher sind Betätigungsmechanismus und Medienkanal komplett getrennt, sodass sich das Membranventil nicht nur für die Lebensmittelindustrie und die Medizin- und Gesundheitsindustrie eignet, sondern auch für einige schwer zu transportierende Medien und gefährlichere Medien.
Normalerweise wird ein Membranventil für Einsatzbedingungen empfohlen oder wenn eine strenge Dichtleistung, ein Schlammmedium, Verschleiß, eine leichte Struktur, eine Niederdruckabschaltung (kleine Druckdifferenz), eine Leckage zur Atmosphäre und ein abrasives Medium erforderlich sind. Membranventile können bei Zweipunktverstellung, Drosselung, Kanalverengung, Geräuscharmut, Kavitation und Verdampfung sowie kleinem Betätigungsdrehmoment eingesetzt werden. Unter den Bedingungen Hochtemperaturmedium, Hochdruckmedium, Hochdruckabschaltung (großer Druckunterschied), schneller Öffnungs- und Schließvorgang und kurze Baulänge werden Membranventile nicht ausgewählt, mit Ausnahme von Metallmembranventilen.
Das strukturelle Merkmal des Metallmembranventils besteht darin, dass eine Gruppe dünner halbkugelförmiger Metallfilme als Barriere zwischen dem Ventilschaft und der Flüssigkeit in den Ventilkörper eingespannt sind. Das Schließen des Ventils wird erreicht, indem der Ventilteller durch die Schaftspitze und den Metallfilm gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Das Ventil wird durch eine interne Feder geöffnet, und wenn der Ventilschaft angehoben wird und keinen Kontakt mehr mit der Membran hat, wird der Ventilteller angehoben. Da der Hub des Ventils gleich dem Hub der Membran ist, ist der charakteristische Hub dieses Ventils viel kleiner als der von gewöhnlichen Ventilen.
Um den durch den geringen Hub verursachten Widerstandsverlust zu überwinden, sind der Ventilsitz und der Durchflussquerschnitt größer als beim allgemeinen Ventil, um einen größeren Durchfluss zu erhalten. Aufgrund des größeren Ventilsitzes dieses Ventils ist die Kraft viel höher als die des üblichen Ventils, um eine ausreichende Dichtkraft auf dem Ventilteller zu erhalten, da kein direkter Kontakt zwischen Ventilschaft und Ventilteller besteht. Der Ventilteller wird den Ventilschaft nicht passieren, um ihn vom Ventilsitz zu lösen, daher ist dieses Ventil für eine Einwegströmung mit Differenzdruck geeignet, und normalerweise kommt das Medium "unter dem Ventilsitz". Im Einsatz sollte jedoch ein großer Rückfluss vermieden werden, um das Schließen des Ventils nicht zu beeinträchtigen. Im Allgemeinen ist es wirtschaftlich und effektiv, Metallmembranventile unter hoher Temperatur und hohem Druck zu verwenden; Membranventile können auch in Niedertemperatur- und Niederdruckanwendungen eingesetzt werden, in denen Membranventile aus synthetischem Gummi nicht zu erwarten sind.