Čo je aventil na reguláciu tlaku?
Na základnej úrovni je tlakový regulačný ventil mechanické zariadenie určené na reguláciu tlaku pred alebo po prúde 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 riadia prietok v systéme a nenastavujú sa automaticky. Tlakové regulačné ventily riadia tlak, nie prietok, a sú samoregulačné.

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

Redukčné ventily riadia tok tlaku do procesu snímaním výstupného tlaku a riadením tlaku po prúde od seba

Regulátory protitlaku riadia tlak z procesu snímaním vstupného tlaku a riadením tlaku zo začiatku

Váš ideálny výber regulátora tlaku závisí od vašich požiadaviek na proces. Napríklad, ak potrebujete znížiť tlak z vysokotlakového zdroja predtým, ako sa systémové médium dostane do hlavného procesu, môže to urobiť redukčný ventil. Na rozdiel od toho spätný ventil pomáha kontrolovať a udržiavať tlak proti prúdu tým, že uvoľňuje nadmerný tlak, keď podmienky systému spôsobujú, že tlak je vyšší, ako je požadované. Pri použití v správnom prostredí vám každý typ pomôže udržať požadovaný tlak v celom systéme.

Princíp činnosti tlakového regulačného ventilu
Tlakové regulačné ventily obsahujú tri dôležité komponenty, ktoré im pomáhajú regulovať tlak:

Ovládacie komponenty, vrátane ventilového sedla a taniera. Sedlo ventilu pomáha kontrolovať tlak a zabraňuje úniku tekutiny na druhú stranu regulátora, keď je vypnutý. Kým systém prúdi, tanier a sedlo ventilu spolupracujú na dokončení procesu tesnenia.

Snímací prvok, zvyčajne membrána alebo piest. Snímací prvok spôsobuje zdvíhanie alebo klesanie taniera v sedle ventilu na riadenie vstupného alebo výstupného tlaku.

Načítavanie prvkov. V závislosti od aplikácie môže byť regulátorom pružinový regulátor alebo kupolovitý regulátor. Zaťažovací prvok pôsobí smerom nadol vyrovnávacou silou na hornú časť membrány.

Tieto prvky spolupracujú pri vytváraní požadovanej regulácie tlaku. Piest alebo membrána sníma tlak proti prúdu (vstup) a tlak po prúde (výstup). Snímací prvok sa potom pokúša nájsť rovnováhu s nastavenou silou od nakladacieho prvku, ktorú nastavuje používateľ pomocou rukoväte alebo iného otočného mechanizmu. Snímací prvok umožní otváranie alebo zatváranie taniera 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. To zahŕňa zaťažovaciu silu (F1), silu 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 vyvážiť silu pružiny (F1), vstupný tlak (F2) a výstupný tlak (F3), ako je znázornené na obrázku 2. Tu 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 pri efektívnej regulácii tlaku, zatiaľ čo pre nižšie prietoky sú veľmi účinné menšie regulátory. Je tiež dôležité dimenzovať komponenty regulátora. Napríklad by bolo efektívnejšie použiť väčšiu membránu alebo piest na riadenie aplikácií s nižším tlakom. Všetky komponenty musia byť primerane dimenzované na základe požiadaviek vášho systému.

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

Systémová teplota
Priemyselné procesy môžu mať široké teplotné rozsahy a mali by ste veriť, že regulátor tlaku, ktorý si vyberiete, odolá typickým očakávaným prevádzkovým podmienkam. Environmentálne faktory sú jedným z aspektov, ktoré je potrebné zvážiť, spolu s faktormi, ako je teplota kvapaliny a Joule-Thomsonov efekt, ktorý spôsobuje rýchle ochladenie v dôsledku poklesu tlaku.

citlivosť procesu
Citlivosť procesu hrá dôležitú úlohu pri určovaní výberu režimu riadenia v regulátoroch tlaku. Ako bolo uvedené vyššie, väčšina regulátorov sú pružinové regulátory alebo kupolovité regulátory. Pružinové ventily regulátora tlaku ovláda operátor otáčaním vonkajšej otočnej rukoväte, ktorá ovláda silu pružiny na snímací prvok. Naproti tomu regulátory s kupolou využívajú tlak tekutiny vo vnútri systému na zabezpečenie nastaveného tlaku, ktorý pôsobí na snímací prvok. Hoci pružinové regulátory sú bežnejšie a operátori ich zvyknú poznať, môžu pomôcť zlepšiť presnosť v aplikáciách, ktoré si to vyžadujú, a môžu byť prospešné v aplikáciách automatických regulátorov.

systémové médiá
Materiálová kompatibilita medzi všetkými komponentmi regulátora tlaku a systémovými médiami je dôležitá pre dlhú životnosť komponentov a predchádzanie prestojom. Hoci gumové a elastomérne komponenty podliehajú určitej prirodzenej degradácii, určité systémové médiá môžu spôsobiť zrýchlenú degradáciu a predčasné zlyhanie ventilu regulátora.

Tlakové regulačné ventily hrajú dôležitú úlohu v mnohých priemyselných kvapalinových a prístrojových systémoch, pomáhajú udržiavať alebo kontrolovať požadovaný tlak a prietok v reakcii na zmeny systému. Výber správneho regulátora tlaku je dôležitý, aby váš systém zostal bezpečný a fungoval podľa očakávania. Nesprávna voľba môže viesť k neefektívnosti systému, slabému výkonu, častému odstraňovaniu problémov a potenciálnym bezpečnostným rizikám.