膜片气动执行器

100–10,000 lbf（薄膜面积 × 供气压力）

ISO 5211法兰连接至阀盖/支架；直接安装于截止阀、闸阀和控制阀

丁腈橡胶（NBR）/ 三元乙丙橡胶（EPDM）/ 氟橡胶（FKM）/ 不锈钢

多个弹簧组件；可通过组件选择调节量程；故障关闭或故障开启

走进任何石化装置或电厂控制室——工艺管线上节流调节流量的阀门几乎都是薄膜驱动的。这并非偶然。截止控制阀上下移动其阀芯。这是线性运动。薄膜执行器向下推阀杆（气压作用于薄膜顶部，压缩弹簧，驱动阀杆向关闭方向移动）并释放阀杆向上（空气排出，弹簧推动向开启方向）。这种推拉动作正是截止阀阀杆所需要的。

薄膜本身是压力到力的转换器。一张平面或波纹状橡胶片，当空气推压一侧时发生变形。计算很简单——100平方英寸的薄膜在60 psi供气压力下产生6,000 lbf推力。由于薄膜面积大，可以在较低供气压力下获得同等推力。无需像活塞执行器那样将空气压力提高到100+ psi。标准仪表空气40–80 psi即可满足要求。

较低的压力要求比大多数工程师意识到的更为重要。老旧工厂的仪表空气系统总压为 60 psi，局部调压阀处的压力降至 40 psi。隔膜式执行器在这种压力下工作正常，而活塞式执行器则会停止工作。

故障安全动作是薄膜执行器主导过程控制的另一个原因。如果气源失效——压缩机跳闸、总管破裂、供气管路堵塞——弹簧将阀门驱动至安全位置。故障关闭则关闭。故障开启则开启。弹簧不依赖空气、电力或任何外部能源。它只是储存的机械力释放。重力和弹簧始终可用。

在400 psig蒸汽管线上，你希望控制阀在气源失效时关闭。弹簧完成这一任务。无需电池备份。无需辅助空气罐。只是执行器壳体内部一个压缩弹簧将阀杆推至安全位置。这种可靠性就是为什么薄膜执行器安装在石化和电力应用中每一个关键控制阀上的原因。

丁腈橡胶适用于一般油气服务。EPDM适用于蒸汽和热水——常见于锅炉给水控制阀。氟橡胶能抵抗酸性和溶剂管线的化学侵蚀。当工艺流体具有足够腐蚀性，即使氟橡胶也会降解时，不锈钢膜片便派上用场。选择应基于阀体内流体的性质，而非目录中看似最便宜的选项。

标准膜片执行器可提供最多4英寸的线性行程。超过该范围，膜片变形过大，有效面积减小——推力下降。多级膜片设计可延长行程长度，但用推力换取行程。如果你的闸阀需要6英寸的阀杆行程，你需要的是活塞缸，而不是膜片执行器。

答：不能直接使用隔膜式执行器。隔膜式执行器产生的是线性推力，而不是旋转扭矩。你需要一个支架和连杆才能将线性运动转换为 90° 旋转——而这种转换会增加复杂性并损失运动。对于四分之一转阀，请改用齿轮齿条式或拨叉式执行器。

答：膜片变形，其有效压力面积随行程增加而缩小。膜片在4英寸变形时的有效工作面积小于1英寸时。多级设计可部分补偿，但行程长度与推力输出之间的权衡是膜片几何结构的根本特性。

答：更换弹簧组件。不同的弹簧组产生不同的故障安全力。执行器壳体容纳多个弹簧——你更换弹簧组以匹配阀门所需的密封力。无需更换整个执行器。

答：60 psi是大多数安装的最佳选择。它在标准膜片尺寸下提供足够的推力，并匹配典型的仪表空气总管压力。如果你的空气系统压力较低——老工厂为40 psi——请指定更大的膜片尺寸以补偿。

答：用于调节控制工况。膜片执行器的密封摩擦可忽略不计，这意味着更低的迟滞和更好的位置精度。膜片自由弯曲；活塞O型圈则与缸壁产生摩擦。当你在30%开度下节流且定位器进行微小调整时，这种摩擦差异至关重要。