Как работает регулятор давления? Одноэтапное и двухэтапное объяснение

Баллон с азотом под давлением 200 бар, подключенный непосредственно к газовому хроматографу, — это верный путь к ошибочным показаниям и небезопасному избыточному давлению. Регулятор давления расположен между подачей и технологическим процессом, снижая высокое входное давление до стабильно низкого выходного давления. Он делает это автоматически, без электричества, путем уравновешивания силы регулируемой пружины и силы, создаваемой давлением на диафрагме или поршне на выходе.

Что на самом деле делает регулятор давления

Регулятор давления представляет собой автономный регулирующий клапан, который использует давление на выходе в качестве сигнала обратной связи. Каждый регулятор прямого действия имеет три функциональных элемента:

• Нагрузочный элемент, обычно регулировочная ручка, действующая на пружину, устанавливает желаемое давление на выходе.
• Чувствительный элемент, обычно диафрагма или поршень, воспринимает давление на выходе регулятора рядом с выходом регулятора.
• Редукционный элемент, образованный седлом клапана и тарелкой, открывает и закрывает путь потока, увеличивая или останавливая поток газа.

Когда давление на выходе падает, чувствительный элемент открывает тарелку. Когда давление на выходе повышается, чувствительный элемент позволяет тарелке закрыться. Регулятор непрерывно модулирует расход для поддержания заданного значения.

Принцип работы: сила пружины против силы давления

Лучший способ понять регулятор — смоделировать его как баланс сил. Регулировочная ручка сжимает пружину, которая давит на диафрагму. Давление газа ниже по потоку воздействует на ту же диафрагму. Разница между этими двумя силами определяет положение тарелки.

Пошаговая операция

1. Поверните регулировочную ручку, чтобы сжать пружину и установить необходимое усилие на диафрагму.
2. При отсутствии спроса на выходе тарелка прижимается к седлу клапана, и поток прекращается при давлении, немного превышающем заданное значение, что называется блокировкой.
3. Когда нижний клапан открывается, давление на выходе немного падает; сила пружины теперь больше, чем направленная вверх сила диафрагмы, поэтому тарелка поднимается.
4. Газ протекает через седло клапана до тех пор, пока давление на выходе не вернется к заданному значению.
5. Когда потребность снижается, давление на выходе слегка повышается, диафрагма перемещается вверх, а тарелка дросселируется обратно.
6. Регулятор достигает устойчивого равновесия, при котором сила пружины равна силе давления, в то время как тарелка остается слегка открытой, чтобы соответствовать требуемому расходу.

Это пропорциональное управление. За исключением блокировки, тарелка не полностью открыта и не полностью закрыта. Он удерживает положение дросселирования, обеспечивающее подачу ровно настолько, чтобы поддерживать давление на выходе на выбранном значении.

Одноступенчатые и двухступенчатые регуляторы

Одноступенчатые регуляторы выполняют полное снижение давления за один этап. Их выходное давление достаточно стабильно, но может меняться при изменении входного давления; этот эффект называется эффектом давления питания. Двухступенчатые регуляторы используют первую ступень для снижения давления в цилиндре до промежуточного уровня, затем вторая ступень выполняет окончательное регулирование. Это делает давление на выходе практически независимым от давления в баллоне, что полезно для чувствительных инструментов и баллонов высокого давления.

Для многих панельных систем из нержавеющей стали необходим одноступенчатый регулятор средней мощности, такой как Регулятор давления среднего размера из нержавеющей стали серии R57 предлагает практический баланс пропускной способности и контроля.

Регулятор давления среднего размера оптом серии R57 Поставщики, Фабрика - Нинбо Компания Ningbo Keshengli из нержавеющей стали Valve Co., Ltd. - это Китай оптовые поставщики и фабрики регуляторов давления среднего размера серии R57, ... Посмотреть продукт →

Если ваш процесс требует двухступенчатой стабильности и визуальной индикации потока, Двухступенчатый регулятор расходомера серии R19T сочетает в себе конечное снижение давления с расходомером в одном устройстве.

Оптовый двухступенчатый регулятор давления расходомера серии R19T Поставщики, Fac Компания Ningbo Keshengli из нержавеющей стали Valve Co., Ltd. - это оптовый поставщик двухступенчатого регулятора давления расходомера серии R19T в Китае и... Посмотреть продукт →

Регуляторы обратного давления и другие варианты

Регулятор снижения давления контролирует давление на выходе. Регулятор противодавления контролирует давление на входе, открывая путь сброса, когда давление на входе превышает заданное значение. Регуляторы противодавления используются в системах смешивания газов, подачи паров химических веществ и в системах барботирования, где необходимо поддерживать постоянное давление перед клапаном или фильтром.

В газовой системе из нержавеющей стали необходим специальный регулятор противодавления из нержавеющей стали, такой как Регулятор обратного давления из нержавеющей стали серии SR7 применяется тот же принцип баланса сил, но наоборот: пружина удерживает клапан закрытым до тех пор, пока давление на входе не преодолеет его.

Оптовый обратный клапан из нержавеющей стали серии SR7 Поставщики, Фабрика - Ni Компания Ningbo Keshengli из нержавеющей стали Valve Co., Ltd. - это оптовый поставщик обратного клапана из нержавеющей стали серии SR7 в Китае, поставщики и фабрики,... Посмотреть продукт →

Для очень больших технологических потоков в регуляторах с пилотным управлением используется небольшой пилотный регулятор для усиления чувствительного сигнала. Они менее распространены в компактных трубках для приборов, но становятся ценными, когда требуемая пропускная способность возрастает.

Выбор регулятора для вашей газовой системы

Начните с жидкости, диапазона давления и расхода. Для коррозийных, высокочистых или водородных условий нержавеющая сталь 316L является надежным стандартом. Проверьте номинальное давление на входе, диапазон давления на выходе и пропускную способность при рабочей уставке. Также учитывайте тип соединения: фитинги для компрессионных трубок, торцевые уплотнения VCR или приварные концы. Полный ассортимент регуляторов давления из нержавеющей стали см. Регулятор давления из нержавеющей стали NB-KSL .

Два показателя производительности, которые имеют наибольшее значение, — это спад и зависание. Спад – это снижение давления на выходе по мере увеличения расхода. Блокировка – это превышение заданного значения при остановке потока. Хорошо спроектированный регулятор имеет небольшие размеры, а двухступенчатая конструкция обычно обеспечивает лучшую производительность при резких изменениях давления на входе.

Общие критерии выбора

• Диапазон максимального входного и выходного давления
• Требуемый расход при рабочем давлении
• Совместимость жидкости с материалами диафрагмы, седла и корпуса.
• Диапазон рабочих температур и условия окружающей среды
• Тип соединения и размер трубки или трубопровода
• Требуемая точность, включая допустимый провал и блокировку

Если это новая установка, следуйте стрелке направления потока, закрепите впускную трубку и избегайте установки регулятора в местах с сильной вибрацией. НБ-КСЛ инструкции по установке подробно объяснить рекомендации по крутящему моменту, выравниванию и проверке на герметичность.

Понимание того, как работает регулятор давления, в основном связано с пониманием баланса сил. Как только вы сможете проследить силу пружины в зависимости от силы диафрагмы, вы сможете предсказать, почему регулятор открывается по требованию, закрывается в тупике и ведет себя по-разному в одноступенчатых и двухступенчатых конфигурациях. Выберите правильный материал и тип соединения, соблюдайте ограничения расхода, и регулятор спокойно будет держать вашу газовую систему под контролем.