Čo je toregulačný ventil tlaku?
V základnom zmysle je regulačný ventil tlaku mechanické zariadenie určené na reguláciu tlaku pred alebo za systémom v reakcii na zmeny v systéme. Tieto zmeny môžu zahŕňať kolísanie prietoku, tlaku, teploty alebo iných faktorov, ktoré sa vyskytujú počas bežnej prevádzky systému. Účelom regulátora tlaku je udržiavať požadovaný tlak v systéme. Dôležité je, že regulátory tlaku sa líšia od ventilov, ktoré regulujú prietok systému a nenastavujú sa automaticky. Regulačné ventily tlaku regulujú tlak, nie prietok, a sú samoregulačné.

Typ regulátora tlaku
Existujú dva hlavné typy regulačných tlakových ventilov:redukčné ventily a spätné ventily.

Redukčné ventily regulujú prietok tlaku do procesu snímaním výstupného tlaku a reguláciou tlaku za sebou.

Regulátory spätného tlaku regulujú tlak z procesu snímaním vstupného tlaku a reguláciou tlaku z horného toku

Výber ideálneho regulátora tlaku závisí od požiadaviek vášho procesu. Napríklad, ak potrebujete znížiť tlak z vysokotlakového zdroja predtým, ako systémové médium dosiahne hlavný proces, môže to urobiť redukčný ventil. Naproti tomu spätný ventil pomáha regulovať a udržiavať tlak pred systémom tým, že uvoľňuje nadmerný tlak, keď systémové podmienky spôsobia, že tlak je vyšší, ako je potrebné. Pri použití v správnom prostredí vám každý typ môže pomôcť udržiavať požadovaný tlak v celom systéme.

Princíp činnosti regulačného ventilu tlaku
Regulačné ventily tlaku obsahujú tri dôležité komponenty, ktoré im pomáhajú regulovať tlak:

Ovládacie komponenty vrátane sedla ventilu a sedlového ventilu. Sedlo ventilu pomáha regulovať tlak a zabraňuje úniku kvapaliny na druhú stranu regulátora, keď je uzavretý. Počas prúdenia systému sedlový ventil a sedlo ventilu spolupracujú na dokončení procesu tesnenia.

Snímací prvok, zvyčajne membrána alebo piest. Snímací prvok spôsobuje zdvíhanie alebo klesanie sedlového ventilu v sedle ventilu, čím sa reguluje vstupný alebo výstupný tlak.

Zaťažovacie prvky. V závislosti od aplikácie môže byť regulátor pružinový alebo kupolovitý. Zaťažovací prvok vyvíja vyvažovaciu silu smerom nadol na vrch membrány.

Tieto prvky spolupracujú na vytvorení požadovaného regulačného tlaku. Piest alebo membrána sníma tlak pred ventilom (vstupný) a tlak za ventilom (výstupný). Snímací prvok sa potom snaží nájsť rovnováhu s nastavenou silou zo zaťažovacieho prvku, ktorú nastavuje používateľ pomocou rukoväte alebo iného otočného mechanizmu. Snímací prvok umožní otváranie alebo zatváranie sedlového ventilu zo sedla ventilu. Tieto prvky spolupracujú na udržaní rovnováhy a dosiahnutí nastaveného tlaku. Ak sa zmení jedna sila, musí sa zmeniť aj iná sila, aby sa obnovila rovnováha.

V redukčnom ventile musia byť vyvážené štyri rôzne sily, ako je znázornené na obrázku 1. Patria sem zaťažovacia sila (F1), sila vstupnej pružiny (F2), výstupný tlak (F3) a vstupný tlak (F4). Celková zaťažovacia sila sa musí rovnať kombinácii sily vstupnej pružiny, výstupného tlaku a vstupného tlaku.

Spätné ventily fungujú podobným spôsobom. Musia vyvažovať silu pružiny (F1), vstupný tlak (F2) a výstupný tlak (F3), ako je znázornené na obrázku 2. V tomto prípade sa sila pružiny musí rovnať súčtu vstupného tlaku a výstupného tlaku.

Výber správneho regulátora tlaku
Inštalácia správne dimenzovaného regulátora tlaku je kľúčom k udržaniu požadovaného tlaku. Vhodná veľkosť vo všeobecnosti závisí od prietoku v systéme – väčšie regulátory dokážu zvládnuť vyššie prietoky a zároveň efektívne regulovať tlak, zatiaľ čo pri nižších prietokoch sú veľmi účinné menšie regulátory. Dôležité je tiež dimenzovať komponenty regulátora. Napríklad na reguláciu aplikácií s nižším tlakom by bolo efektívnejšie použiť väčšiu membránu alebo piest. Všetky komponenty musia byť vhodne dimenzované na základe požiadaviek vášho systému.

Tlak v systéme
Keďže primárnou funkciou regulátora tlaku je regulácia tlaku v systéme, je nevyhnutné zabezpečiť, aby bol váš regulátor dimenzovaný na maximálny, minimálny a prevádzkový tlak systému. Špecifikácie produktu regulátora tlaku často zdôrazňujú rozsah regulácie tlaku, čo je veľmi dôležité pre výber vhodného regulátora tlaku.

Teplota systému
Priemyselné procesy môžu mať široké teplotné rozsahy a mali by ste sa spoľahnúť, že vami vybraný regulátor tlaku odolá typickým očakávaným prevádzkovým podmienkam. Medzi aspekty, ktoré je potrebné zvážiť, patria faktory prostredia, spolu s faktormi, ako je teplota kvapaliny a Jouleov-Thomsonov jav, ktorý spôsobuje rýchle ochladenie v dôsledku poklesu tlaku.

citlivosť procesu
Citlivosť procesu hrá dôležitú úlohu pri určovaní výberu režimu riadenia v regulátoroch tlaku. Ako už bolo spomenuté, väčšina regulátorov sú pružinové alebo kupolovité regulátory. Pružinové ventily regulátorov tlaku ovláda obsluha otáčaním vonkajšej otočnej rukoväte, ktorá ovláda silu pružiny na snímacom prvku. Naproti tomu kupolovité regulátory využívajú tlak kvapaliny vo vnútri systému na zabezpečenie nastaveného tlaku, ktorý pôsobí na snímací prvok. Hoci pružinové regulátory sú bežnejšie a obsluha je s nimi zvyčajne lepšie oboznámená, kupolovité regulátory môžu pomôcť zlepšiť presnosť v aplikáciách, ktoré to vyžadujú, a môžu byť prospešné v aplikáciách automatických regulátorov.

systémové médiá
Kompatibilita materiálov medzi všetkými komponentmi regulátora tlaku a systémovými médiami je dôležitá pre dlhú životnosť komponentov a zabránenie prestojom. Hoci gumené a elastomérové ​​komponenty podliehajú prirodzenej degradácii, určité systémové médiá môžu spôsobiť zrýchlenú degradáciu a predčasné zlyhanie regulačného ventilu.

Regulačné ventily tlaku zohrávajú dôležitú úlohu v mnohých priemyselných kvapalinových a prístrojových systémoch, ktoré pomáhajú udržiavať alebo regulovať požadovaný tlak a prietok v reakcii na zmeny v systéme. Výber správneho regulátora tlaku je dôležitý pre to, aby váš systém zostal bezpečný a fungoval podľa očakávaní. Nesprávna voľba môže viesť k neefektívnosti systému, nízkemu výkonu, častému riešeniu problémov a potenciálnym bezpečnostným rizikám.