Що таке aклапан регулювання тиску?
На базовому рівні клапан регулювання тиску – це механічний пристрій, призначений для контролю тиску на вході або на виході у відповідь на зміни в системі. Ці зміни можуть включати коливання потоку, тиску, температури або інші фактори, які виникають під час звичайної роботи системи. Призначення регулятора тиску - підтримувати необхідний тиск в системі. Важливо, що регулятори тиску відрізняються від клапанів, які контролюють потік системи і не регулюються автоматично. Клапани регулювання тиску контролюють тиск, а не потік, і є саморегульованими.

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

Редукційні клапани контролюють потік тиску в процес, вимірюючи тиск на виході та контролюючи тиск за собою.

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

Вибір ідеального регулятора тиску залежить від вимог процесу. Наприклад, якщо вам потрібно знизити тиск із джерела високого тиску до того, як системне середовище досягне основного процесу, редукційний клапан може виконати цю роботу. Навпаки, зворотний клапан допомагає контролювати та підтримувати тиск на вході, скидаючи надлишковий тиск, коли тиск у системі стає вищим за необхідний. При використанні в належному 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 тарельчатий клапан. Сідло клапана допомагає контролювати тиск і запобігає витоку рідини на іншу сторону регулятора, коли він закритий. Поки система тече, тарельчатка та сідло клапана працюють разом, щоб завершити процес ущільнення.

Чутливий елемент, як правило, діафрагма або поршень. Чутливий елемент змушує тарілку підніматися або опускатися в сідлі клапана, щоб контролювати тиск на вході або виході.

Завантаження елементів. Залежно від застосування, регулятор може бути пружинним або куполоподібним. Навантажувальний елемент чинить урівноважуючу силу вниз на верхню частину діафрагми.

Ці елементи працюють разом, щоб створити бажаний контроль тиску. Поршень або діафрагма сприймає тиск на вході (на вході) і тиск на виході (на виході). Потім чутливий елемент намагається знайти рівновагу із встановленою силою від навантажувального елемента, яка регулюється користувачем за допомогою ручки або іншого поворотного механізму. Чутливий елемент дозволить тарілці відкриватися або закриватися з сідла клапана. Ці елементи працюють разом, щоб підтримувати баланс і досягати встановленого тиску. Якщо одна сила змінюється, інша сила також повинна змінитися, щоб відновити рівновагу.

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

Клапани зворотного тиску працюють подібним чином. Вони повинні збалансувати силу пружини (F1), тиск на вході (F2) і тиск на виході (F3), як показано на малюнку 2. Тут сила пружини має дорівнювати сумі тиску на вході та тиску на виході.

Вибір правильного регулятора тиску
Встановлення регулятора тиску відповідного розміру є ключем до підтримки необхідного тиску. Відповідний розмір, як правило, залежить від швидкості потоку в системі – більші регулятори можуть працювати з більшими потоками, ефективно контролюючи тиск, тоді як для менших витрат дуже ефективними є менші регулятори. Також важливо визначити розмір компонентів регулятора. Наприклад, було б ефективніше використовувати більшу діафрагму або поршень для керування нижчим тиском. Усі компоненти мають бути відповідного розміру відповідно до вимог вашої системи.

Тиск в системі
Оскільки основною функцією регулятора тиску є керування тиском у системі, дуже важливо переконатися, що розмір вашого регулятора відповідає максимальному, мінімальному та робочому тиску системи. Специфікації регулятора тиску часто вказують на 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 очікувані типові робочі умови. Фактори навколишнього середовища є одним із аспектів, які необхідно враховувати, разом із такими факторами, як температура рідини та ефект Джоуля-Томсона, який спричиняє швидке охолодження через падіння тиску.

чутливість процесу
Важливу роль у визначенні вибору режиму керування в регуляторах тиску відіграє чутливість процесу. Як згадувалося вище, більшість регуляторів є пружинними або купольними. Підпружинені клапани регулятора тиску управляються оператором шляхом повороту зовнішньої поворотної ручки, яка контролює силу пружини на чутливому елементі. Навпаки, купольні регулятори використовують тиск рідини всередині системи для забезпечення заданого тиску, який діє на чутливий елемент. Незважаючи на те, що пружинні регулятори є більш поширеними і оператори, як правило, краще з ними знайомі, купольні регулятори можуть допомогти підвищити точність у додатках, які цього вимагають, і можуть бути корисними в програмах з автоматичними регуляторами.

системний носій
Сумісність матеріалів між усіма компонентами регулятора тиску та середовищем системи є важливою для довговічності компонентів і запобігання простою. Хоча гумові та еластомерні компоненти зазнають певної природної деградації, певні середовища системи можуть спричинити прискорену деградацію та передчасну відмову клапана регулятора.

Клапани регулювання тиску відіграють життєво важливу роль у багатьох промислових рідинних і контрольно-вимірювальних системах, допомагаючи підтримувати або контролювати необхідний тиск і потік у відповідь на зміни системи. 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 і потенційної загрози безпеці.