Kaj je aventil za regulacijo tlaka?
Na osnovni ravni je ventil za regulacijo tlaka mehanska naprava, zasnovana za nadzor tlaka navzgor ali navzdol kot odgovor na spremembe v sistemu. Te spremembe lahko vključujejo nihanja v pretoku, tlaku, temperaturi ali drugih dejavnikih, ki se pojavijo med rutinskim delovanjem sistema. Namen regulatorja tlaka je vzdrževanje potrebnega tlaka v sistemu. Pomembno je, da se regulatorji tlaka razlikujejo od ventilov, ki nadzorujejo pretok sistema in se ne prilagajajo samodejno. Ventili za regulacijo tlaka uravnavajo tlak, ne pretok, in so samoregulacijski.

Vrsta regulatorja tlaka
Obstajata dve glavni vrsti ventilov za regulacijo tlaka:redukcijski ventili in protitlačni ventili.

Ventili za zmanjšanje tlaka nadzirajo pretok tlaka v proces tako, da zaznavajo izhodni tlak in nadzorujejo tlak za seboj.

Regulatorji protitlaka nadzorujejo tlak iz procesa z zaznavanjem vstopnega tlaka in nadzorom tlaka navzgor

Izbira idealnega regulatorja tlaka je odvisna od zahtev vašega procesa. Na primer, če morate zmanjšati tlak iz visokotlačnega vira, preden sistemski medij doseže glavni proces, lahko to delo opravi reducirni ventil. V nasprotju s tem protitlačni ventil pomaga nadzirati in vzdrževati tlak navzgor z razbremenitvijo presežnega tlaka, ko sistemski pogoji povzročijo, da je tlak višji od zahtevanega. Če se uporablja v pravem okolju, vam lahko vsak tip pomaga vzdrževati potreben tlak v celotnem sistemu.

Načelo delovanja ventila za regulacijo tlaka
Ventili za regulacijo tlaka vsebujejo tri pomembne komponente, ki jim pomagajo uravnavati tlak:

Krmilne komponente, vključno s sedežem ventila in loputo. Sedež ventila pomaga nadzorovati tlak in preprečuje uhajanje tekočine na drugo stran regulatorja, ko je ta zaprt. Medtem ko sistem teče, loputa in sedež ventila sodelujeta, da zaključita postopek tesnjenja.

Senzorski element, običajno diafragma ali bat. Senzorski element povzroči, da se loputa dvigne ali spusti v sedežu ventila za nadzor vstopnega ali izstopnega tlaka.

Nalaganje elementov. Odvisno od uporabe je lahko regulator vzmetni regulator ali kupolasti regulator. Obremenilni element deluje z izravnalno silo navzdol na zgornji del diafragme.

Ti elementi skupaj ustvarjajo želeni nadzor tlaka. Bat ali membrana zaznava tlak navzgor (vstopni) in spodnji (izstopni) tlak. Senzorski element nato poskuša najti ravnovesje z nastavljeno silo obremenitvenega elementa, ki jo prilagodi uporabnik preko ročaja ali drugega vrtljivega mehanizma. Senzorski element bo omogočil odpiranje ali zapiranje lopute s sedeža ventila. Ti elementi skupaj ohranjajo ravnotežje in dosegajo nastavljeni tlak. Če se spremeni ena sila, se mora spremeniti tudi neka druga sila, da se ponovno vzpostavi ravnovesje.

V ventilu za zmanjšanje tlaka morajo biti uravnotežene štiri različne sile, kot je prikazano na sliki 1. To vključuje silo obremenitve (F1), vstopno silo vzmeti (F2), izstopni tlak (F3) in vstopni tlak (F4). Skupna sila obremenitve mora biti enaka kombinaciji vstopne sile vzmeti, izstopnega tlaka in vstopnega tlaka.

Protitlačni ventili delujejo na podoben način. Uravnotežiti morajo silo vzmeti (F1), vstopni tlak (F2) in izstopni tlak (F3), kot je prikazano na sliki 2. Tu mora biti vzmetna sila enaka vsoti vstopnega in izstopnega tlaka.

Izbira pravega regulatorja tlaka
Namestitev pravilno dimenzioniranega regulatorja tlaka je ključna za vzdrževanje zahtevanega tlaka. Ustrezna velikost je na splošno odvisna od stopnje pretoka v sistemu – večji regulatorji lahko prenesejo višje pretoke in hkrati učinkovito nadzorujejo tlak, medtem ko so za nižje stopnje pretoka zelo učinkoviti manjši regulatorji. Prav tako je pomembno določiti velikost komponent regulatorja. Na primer, bolj učinkovito bi bilo uporabiti večjo diafragmo ali bat za nadzor aplikacij z nižjim tlakom. Vse komponente morajo biti primerne velikosti glede na zahteve vašega sistema.

Sistemski tlak
Ker je primarna funkcija regulatorja tlaka upravljanje sistemskega tlaka, je ključnega pomena zagotoviti, da je vaš regulator dimenzioniran za najvišji, najmanjši in delovni tlak sistema. Specifikacije izdelkov regulatorja tlaka pogosto poudarjajo območje regulacije tlaka, ki je zelo pomembno za izbiro ustreznega regulatorja tlaka.

Sistemska temperatura
Industrijski procesi imajo lahko široka temperaturna območja in zaupajte, da bo regulator tlaka, ki ga izberete, vzdržal tipične pričakovane pogoje delovanja. Okoljski dejavniki so eden od vidikov, ki jih je treba upoštevati, skupaj z dejavniki, kot sta temperatura tekočine in Joule-Thomsonov učinek, ki povzroči hitro ohlajanje zaradi padca tlaka.

procesna občutljivost
Občutljivost procesa ima pomembno vlogo pri določanju izbire načina krmiljenja v regulatorjih tlaka. Kot že omenjeno, je večina regulatorjev vzmetnih ali kupolastih regulatorjev. Vzmetne regulatorje tlaka upravlja upravljavec z obračanjem zunanjega vrtljivega ročaja, ki krmili silo vzmeti na senzorskem elementu. Nasprotno pa kupolasti regulatorji uporabljajo tlak tekočine v sistemu, da zagotovijo nastavljeni tlak, ki deluje na zaznavni element. Čeprav so regulatorji z vzmetjo bolj pogosti in jih operaterji običajno bolje poznajo, lahko regulatorji s kupolo pomagajo izboljšati natančnost v aplikacijah, ki to zahtevajo, in so lahko koristni pri aplikacijah samodejnih regulatorjev.

sistemski medij
Združljivost materialov med vsemi komponentami regulatorja tlaka in sistemskim medijem je pomembna za dolgo življenjsko dobo komponent in preprečevanje izpadov. Čeprav so komponente gume in elastomera podvržene določeni naravni razgradnji, lahko nekateri sistemski mediji povzročijo pospešeno razgradnjo in prezgodnjo odpoved regulacijskega ventila.

Ventili za regulacijo tlaka igrajo ključno vlogo v številnih sistemih industrijskih tekočin in instrumentov, saj pomagajo vzdrževati ali nadzorovati zahtevani tlak in pretok kot odgovor na spremembe sistema. Izbira pravega regulatorja tlaka je pomembna, da vaš sistem ostane varen in deluje po pričakovanjih. Napačna izbira lahko povzroči neučinkovitost sistema, slabo delovanje, pogosto odpravljanje težav in morebitne varnostne nevarnosti.