Що такеклапан регулювання тиску?
На базовому рівні, регулювальний клапан тиску – це механічний пристрій, призначений для контролю тиску вище або нижче за течією у відповідь на зміни в системі. Ці зміни можуть включати коливання потоку, тиску, температури або інших факторів, що виникають під час звичайної роботи системи. Призначення регулятора тиску – підтримувати необхідний тиск у системі. Важливо, що регулятори тиску відрізняються від клапанів, які контролюють потік у системі та не регулюються автоматично. Регулювальні клапани тиску контролюють тиск, а не потік, і є саморегульованими.

Тип регулятора тиску
Існує два основних типи клапанів регулювання тиску:редукційні клапани та зворотні клапани.

Редукціонні клапани контролюють тиск, що подається в процес, вимірюючи тиск на виході та контролюючи тиск після себе.

Регулятори зворотного тиску контролюють тиск у процесі, вимірюючи тиск на вході та контролюючи тиск вище за течією

Ідеальний вибір регулятора тиску залежить від вимог вашого процесу. Наприклад, якщо вам потрібно знизити тиск з джерела високого тиску, перш ніж системне середовище досягне основного процесу, редукційний клапан може виконати цю роботу. Натомість, зворотний клапан допомагає контролювати та підтримувати тиск вище за течією, скидаючи надлишковий тиск, коли умови системи призводять до підвищення тиску, ніж потрібно. За умови використання в правильному середовищі кожен тип може допомогти вам підтримувати необхідний тиск у всій системі.

Принцип роботи клапана регулювання тиску
Клапани регулювання тиску містять три важливі компоненти, які допомагають їм регулювати тиск:

Компоненти керування, включаючи сідло клапана та тарілчастий клапан. Сідло клапана допомагає контролювати тиск і запобігає витоку рідини на інший бік регулятора, коли він закритий. Поки система протікає, тарілчастий клапан і сідло клапана працюють разом, щоб завершити процес герметизації.

Чутливий елемент, зазвичай діафрагма або поршень. Чутливий елемент змушує тарілку підніматися або опускатися в сідлі клапана для контролю тиску на вході або виході.

Навантажувальні елементи. Залежно від застосування, регулятор може бути пружинним або куполоподібним. Навантажувальний елемент чинить спрямовану вниз врівноважуючу силу на верхню частину діафрагми.

Ці елементи працюють разом для створення бажаного контролю тиску. Поршень або діафрагма вимірює тиск вище за течією (на вході) та тиск нижче за течією (на виході). Потім чутливий елемент намагається знайти баланс із заданою силою від навантажувального елемента, яка регулюється користувачем за допомогою ручки або іншого поворотного механізму. Чутливий елемент дозволить тарілці клапана відкриватися або закриватися з сідла клапана. Ці елементи працюють разом для підтримки балансу та досягнення заданого тиску. Якщо одна сила змінюється, інша сила також повинна змінитися, щоб відновити рівновагу.

У редукційному клапані необхідно збалансувати чотири різні сили, як показано на рисунку 1. Це включає силу навантаження (F1), силу вхідної пружини (F2), тиск на виході (F3) та тиск на виході (F4). Загальна сила навантаження повинна дорівнювати комбінації сили вхідної пружини, тиску на виході та тиску на виході.

Зворотні клапани працюють аналогічним чином. Вони повинні збалансувати зусилля пружини (F1), тиск на вході (F2) та тиск на виході (F3), як показано на рисунку 2. Тут зусилля пружини має дорівнювати сумі тиску на вході та тиску на виході.

Вибір правильного регулятора тиску
Встановлення регулятора тиску правильного розміру є ключем до підтримки необхідного тиску. Відповідний розмір зазвичай залежить від швидкості потоку в системі – більші регулятори можуть обробляти більші потоки, ефективно контролюючи тиск, тоді як для нижчих швидкостей потоку дуже ефективні менші регулятори. Також важливо підібрати розмір компонентів регулятора. Наприклад, для керування системами з нижчим тиском було б ефективніше використовувати більшу діафрагму або поршень. Усі компоненти повинні мати відповідний розмір, виходячи з вимог вашої системи.

Тиск у системі
Оскільки основною функцією регулятора тиску є регулювання тиску в системі, вкрай важливо переконатися, що ваш регулятор розрахований на максимальний, мінімальний та робочий тиски системи. У специфікаціях регулятора тиску часто вказується діапазон регулювання тиску, що дуже важливо для вибору відповідного регулятора тиску.

Температура системи
Промислові процеси можуть мати широкий діапазон температур, і ви повинні бути впевнені, що обраний вами регулятор тиску витримає типові очікувані умови експлуатації. Фактори навколишнього середовища є одним із аспектів, які необхідно враховувати, поряд із такими факторами, як температура рідини та ефект Джоуля-Томсона, який спричиняє швидке охолодження через падіння тиску.

чутливість процесу
Чутливість процесу відіграє важливу роль у визначенні вибору режиму керування регуляторами тиску. Як згадувалося вище, більшість регуляторів є пружинними або куполоподібними. Пружинні клапани регуляторів тиску керуються оператором шляхом повороту зовнішньої поворотної ручки, яка керує силою пружини на чутливому елементі. На відміну від них, куполоподібні регулятори використовують тиск рідини всередині системи для забезпечення встановленого тиску, який діє на чутливий елемент. Хоча пружинні регулятори є більш поширеними, і оператори, як правило, краще з ними знайомі, куполоподібні регулятори можуть допомогти підвищити точність у застосуваннях, які цього потребують, і можуть бути корисними в автоматичних регуляторах.

системні медіа
Сумісність матеріалів між усіма компонентами регулятора тиску та системними середовищами важлива для довговічності компонентів та уникнення простоїв. Хоча гумові та еластомерні компоненти зазнають певної природної деградації, певні системні середовища можуть спричинити прискорену деградацію та передчасний вихід з ладу регуляторного клапана.

Регулятори тиску відіграють життєво важливу роль у багатьох промислових системах рідин та контрольно-вимірювальних приладів, допомагаючи підтримувати або контролювати необхідний тиск і витрату у відповідь на зміни в системі. Вибір правильного регулятора тиску важливий для того, щоб ваша система залишалася безпечною та працювала належним чином. Неправильний вибір може призвести до неефективності системи, низької продуктивності, частого усунення несправностей та потенційних загроз безпеці.