Принцип работы регулятора давления

Регулятор давления газа или редукционный клапан предназначен для снижения давления в линии отводимой от основной и поддержании этого давления на постоянном уровне. Регуляторы давления используют для поддержания давления, необходимого для работы пневматического, газового или другого оборудования.

• Устройство регулятора давления
• Как работает регулятор давления?
• Трехлинейный регулятор давления
• Бытовые и коммерческие регуляторы давления в газопроводах
• Газовый редуктор с регулятором давления
• Статические и астатические регуляторы
• Изодромный регулятор газа
• Особенности конструкции
• Работа регулятора на разных режимах
• Источники:

Например, редукционные клапаны устанавливаются на баллоны с газом и позволяют настроить необходимое давление в линии отводимой к потребителю. Редукционные клапаны, установленные на баллонах часто называют редукторами давления, так как они редуцируют или снижают давление в отводимой линии (reduction — сокращение, уменьшение, снижение).

Устройство регулятора давления

Принципиальная схема регулятора давления показана на рисунке.

В корпусе клапана установлена пружина 1, поджатие который регулируется винтом 2. Пружина через мембрану 3 и толкатель 4 воздействует на седельный клапан 7, на который в противоположном направлении воздействует пружина 8.

Давление на выходе зависит от величины зазора между клапаном 7 и седлом 5, кроме того оно воздействующие на мембрану 3 через канал 6. Представленный клапан имеет два канала входной и выходной, поэтому его называют двухлинейным.

Как работает регулятор давления?

В исходом состоянии газ поступает на вход клапана, протекает в зазоре между седлом и клапаном и поступает на выход. Величина зазора определяется степенью поджатия пружины, которое изменяется с помощью регулировочного винта. Получается, что давление на выходе зависит от давления на входе и величины зазора между клапаном 7 и седлом 5.

В случае, если давление на выходе вырастет, то под его воздействием мембрана переместится и сожмет пружину, которая, в свою очередь, переместит клапан 7, проходное сечение уменьшится. Потери давления на нем возрастут, что вызовет падение давление в отводимой линии до величины настройки.

Если давление на выходе регулятора упадет ниже установленной величины, давление с которым газ воздействует на мембрану уменьшится, в результате снизится поджатие пружины 1. Клапан 7 переместится и увеличит проходное сечение. Потери на нем снизятся, что вызовет рост давления в отводимой линии до величины настройки.

Как регулятор поддерживает давление на постоянном уровне

Получается, что величина давления в отводимой линии поддерживается на постоянном уровне, за счет изменения величины потерь на регуляторе. Регулятор настраивается с помощью регулировочного винта, который изменяет поджатие пружины 1, управляющее воздействие на клапан через мембрану оказывает давление газа из отводимой линии.

Давление на выходе регулятора определяется как разность между давлением на входе и величиной потерь давления на клапане.

Рвых=Рвх-ΔР

Трехлинейный регулятор давления

Регулятор имеющий помимо входного и выходного каналов еще и дополнительный — для сброса воздуха при критическом повышении давления называют трехлинейным.

Конструкция этого регулятора отличается от конструкции двухлинейного наличием отверстия в мембране, которое открывается в случае если давление превысит критическую величину. В обычных условиях регулятор работает также как и двухлиненый.

Если давление на выходе возрастает до значения, достаточного чтобы переместить мембрану в крайнее верхнее положение и открыть канал сброса. Газ через этот канал отправляется в атмосферу. Давление в отводимой линии снижается до тех, пока усилия пружины не будет достаточно чтобы закрыть канал сброса.

Так как сброс избыточного давления осуществляется в атмосферу, трехлинейные регуляторы представленной конструкции используют для регулирования давления воздуха.

Таким образом, принцип действия регулятора давления газа, схож в принципом действия гидравлического редукционного клапана, показанном на видео.

//www.youtube.com/embed/oZoeeL1Zulw

Бытовые и коммерческие регуляторы давления в газопроводах

Конструкционное, функциональное и эргономическое исполнение запорной арматуры в итоге сводится к требованиям конкретной сферы применения. Акцент делается на непосредственных рабочих параметрах, среди которых выходное давление, диапазоны замеров, объемы расхода и др. Так, газовые регуляторы давления для бытовых сетей, как правило, характеризуются низкой пропускной способностью и скромным спектром возможностей для настройки. С другой стороны, в такой арматуре делается ориентировка на безопасность и удобство эксплуатации. На практике бытовые регуляторы используются в системах газоснабжения котлов, плит, горелок и прочей домашней техники.

Промышленное и коммерческое применение накладывает более высокие требования на средства контроля газовых сред. Устройства этого типа отличаются расширенными диапазонами показателей выходного и входного давлений, точностью настроек, более высокой пропускной способностью и наличием дополнительных функций. Подобные модели используются газовыми службами, контролирующими снабжение объектов социального назначения, общепита, промышленности, инженерного хозяйства и т. д. Уже отмечалось, что существуют разные регуляторы с точки зрения сложности конструкционного исполнения. Но это не значит, что в промышленном секторе, например, применяются только лишь многофункциональные комбинированные устройства. Простейшие средства управления могут быть полезными на предприятиях благодаря высокой надежности и ремонтопригодности.

Газовый редуктор с регулятором давления

Редуктор представляет собой автономное устройство, предназначенное для контроля давления газовой смеси на выходе из какой-либо емкости или трубопровода. Основная классификация в данном случае предполагает разделение регулирующих узлов по принципу действия. В частности, различаются обратные и прямые устройства. Редуктор с обратным действием работает на понижение давления по мере выхода газа. Конструкция таких устройств включает клапаны, камеры для буферного содержания смеси, регулировочный винт и фурнитурные приспособления. Прямое действие означает, что регулятор будет работать на повышение давления при выпуске газа.

Также различают модели редукторов по типу обслуживаемого газа, количеству ступеней редуцирования и месту использования. Например, существуют регуляторы давления газа для баллонов, трубопроводных сетей и рамп (горелок). В случае с баллонами тип газа определит и способ подключения устройства. Практически все модели редукторов, кроме ацетиленовых, соединяются с баллонами посредством накидных гаек. Устройства, работающие с ацетиленом, обычно фиксируются к емкости хомутами с упорным винтом. Предусматриваются и внешние отличия между редукторами – это может быть маркировка по цвету и указанием информации о рабочей смеси.

Статические и астатические регуляторы

В статических системах характер регуляции нестабилен в местах прямого механического сопряжения с рабочей средой и запорной арматурой. В целях повышения устойчивости такого регулятора вводится дополнительная обратная связь, выравнивающая значения давления. Причем надо отметить, что фактическая величина давления в данном случае будет отличаться от нормативной до момента, пока не восстановится номинальная нагрузка на чувствительный элемент.

Традиционное исполнение статического регулятора давления газа предусматривает наличие собственного стабилизирующего устройства в виде пружины – для сравнения, в других версиях используется компенсирующий груз. В процессе рабочего момента сила, которую развивает пружина, должна соответствовать степени ее же деформации. Наибольшая степень сжатия обретается в ситуациях, когда мембрана полностью закрывает регулирующий канал.

Астатические регуляторы при любых нагрузках самостоятельно приводят показатель давления к нужной величине. Также восстанавливается и положение органа регуляции. Впрочем, у исполнительной механики, как правило, не бывает четкой позиции – в разные моменты регуляции он может находиться в любой позиции. Астатические регулирующие устройства чаще используют в сетях с высокой способностью к самовыравниванию рабочих показателей.

Изодромный регулятор газа

Если статическую систему контроля давления можно охарактеризовать как модель с жесткой обратной связью, то изодромные устройства взаимодействуют с упругими элементами восстановления характеристик. Изначально в момент фиксации отклонения от заданной величины регулятор займет позицию, которая соответствует значению, пропорциональному показателю отхождения от нормы. Если же давление не нормализуется, газовая арматура будет смещаться в сторону компенсации до тех пор, пока показатели не придут в норму.

С точки зрения характера эксплуатации изодромный регулятор можно назвать средним устройством между астатическими и статическими моделями. Но в любом случае отмечается высокая степень независимости данной регулирующей механики. Существует и разновидность изодромной арматуры с предварением. Данное устройство отличается тем, что скорость смещения исполнительного органа изначально превышает темпы изменения давления. То есть техника работает на опережение, экономя время на восстановление параметра. В то же время регуляторы с предварением затрачивают больше энергии от внешнего источника.

Особенности конструкции

Регулятор давления бензина – один из немногих элементов системы, который не управляется с электронного блока. Этот узел – полностью механический и его функционирование основано на перепадах давления. Хотя в системах без рециркуляции срабатыванием датчика заведует ЭБУ. Поскольку встречаются они не часто, то далее рассматривать такие узлы мы не будем.

Стоит отметить, что РТД работает не в строго заданных значениях, он подстраивается под режим работы двигателя. То есть, при надобности он увеличивает или уменьшает давление в системе, чтобы обеспечить оптимальное смесеобразование.

Конструктивно этот элемент очень прост и состоит из корпуса, на котором расположены штуцеры и выводы для подсоединения к системе питания. Внутри этот корпус разделен мембраной на две камеры – топливную и вакуумную.

К топливной полости подходят для вывода – один используется для подачи топлива в камеру, а второй ведет на магистраль слива бензина в бак (обратку). Но второй канал закрыт клапаном, который связан с мембраной.

Со стороны вакуумной полости установлена пружина, которая воздействует на мембрану, обеспечивая перекрытие канала слива клапаном. Эта камера посредством штуцера трубкой соединена с впускным коллектором.

Работа регулятора на разных режимах

Если рассмотреть упрощенно принцип действия, то он достаточно прост. Насос закачивает топливо в рампу, из которой оно попадает также и в топливную камеру регулятора. Как только сила давления превысит жесткость пружины, мембрана начинает перемещаться в сторону вакуумной полости, увлекая за собой клапан. В результате канал слива открывается и часть бензина стекает в бак, при этом давление в рампе падает. Из-за этого пружина возвращает клапан с мембраной на место, и обратный канал закрывается.

Но как уже упоминалось, РДТ подстраивается под режим работы мотора. И делает это он за счет разрежения во впускном коллекторе. Чем больше будет это разрежение, тем сильнее будет его воздействие на мембрану. По сути, создаваемый вакуум создает противодействующее усилие пружине.

На деле все выглядит так: для работы мотора на холостом ходу увеличение количества топлива не нужно, поэтому и не требуется и повышенного давления.

На этом режиме работы дроссельная заслонка закрыта, поэтому во впускном коллекторе воздуха недостаточно и создается разрежение. А поскольку вакуумная камера  связана с коллектором патрубком, то вакуум создается и в ней. Под воздействием разрежения мембрана давит на пружину, поэтому для открытия клапана нужно меньше давления бензина.

При нагрузке же, когда дроссельная заслонка открыта, разрежения практически нет, из-за чего мембрана не участвует в создании усилия на пружину, поэтому давления требуется больше. Таким образом этот элемент функционирует в системе питания в зависимости от режима работы мотора.

Видео: Регулятор давления топлива

//www.youtube.com/embed/PEMmSVodwLU

Источники:

• www.HYDRO-PNEVMO.ru
• topmekhanik.ru
• ГК Газовик
• Drive2.ru
• FB.ru
• eurosantehnik.ru
• avtomotoprof.ru

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Регулятор давления воздуха

Строительные машины и оборудование, справочник

Регулятор давления воздуха

Регулятор давления автоматически поддерживает необходимое давление воздуха, нагнетаемого компрессором в воздушные баллоны. Устройство регулятора показано на рис. 43. Установлен он на переднем щитке кабины.

Регулятор работает следующим образом. Когда давление в воздушных баллонах достигнет 7,30—7,65 кгс/см2, открывается нижний клапан 10 и перекрывается верхний, сжимая пружину. При этом включается разгрузочное устройство компрессора и последний работает вхолостую, перегоняя воздух из одного цилиндра в другой.

При понижении давления до 6,0— 6,35 кгс/см2 регулятор отключает разгрузочное устройство и компрессор вновь начинает нагнетать сжатый воздух в баллоны.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Регулировка регулятора производится в том случае, если он не поддерживает установленные выше пределы давления воздуха, для чего:
– снять кожух (рис. 43), отвернув винты его крепления;
– отвернуть контргайку и поворотом регулировочного колпака отрегулировать затяжку пружины так, чтобы давление отключения компрессора (или включения регулятора) находилось в интервале 7,30—7,65 кгс/см2, а включение компрессора (или отключение регулятора) происходило при давлении 6,0— 6,35 кгс/см2. При завертывании регулировочного колпака давление повышается, а при вывертывании — понижается. Если давление включения компрессора не соответствует 6,0—6,35 кгс/см2 и его невозможно восстановить регулировкой пружины, необходимо:
– вывернуть седло в сборе с колпаком и изменить количество регулировочных прокладок, находящихся под седлом, а именно: при завышенном давлении уменьшить количество прокладок, а при заниженном — увеличить. Вновь проверить давление, при котором отключается компрессор, и в случае необходимости подрегулировать его в пределах 7,30—7,65 кгс/см2, как описано выше;
– удерживая регулировочный колпак от проворачивания, затянуть его контргайкой; по окончании регулировки установить на место кожух 1 и закрепить его винтами.

Рис. 43. Регулятор давления воздуха:
1 — кожух; 2 — регулировочный колпак; 3 — пружина регулятора; 4 — упорный шарик пружины; 5 — шток клапана; б — контргайка регулировочного колпака; 7 — седло; 8 — регулировочные прокладки; 9 — корпус; 10 — шариковый клапан; 11 — кольцо клапана; 12 — кольцо фильтра; 13 — фильтр; 14 — пробка; А — к компрессору; В — от воздушного баллона.

В тех случаях, когда регулятор не поддается регулировке или ремонту, его надо заменить новым.

Причиной нарушения пределов давления в пневматической системе может быть неисправность регулятора давления или износ уплот-нительных колец плунжеров разгрузочного устройства компрессора. Поэтому вначале нужно проверить герметичность плунжеров разгрузочного устройства. Если после устранения негерметичности плунжеров пределы давления не будут восстановлены, регулятор надо снять с автомобиля, разобрать, промыть детали в бензине и просушить, а затем отрегулировать его в последовательности, описанной выше.

Неудовлетворительная герметичность регулятора, а также перебои в работе (прилипание шарика к седлу) возможны вследствие загрязнения клапана.

Рекламные предложения:

Читать далее: Предохранительный клапан Краз

Категория: —
Автомобили КрАЗ

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Основы регуляторов давления воздуха: назначение, принцип работы и многое другое. Часто задаваемые вопросы

1. Каково назначение регулятора давления воздуха?

Регуляторы давления воздуха представляют собой пневматические устройства, предназначенные для снижения давления воздуха. Цель этого состоит в том, чтобы убедиться, что пневматический инструмент получает плавный и постоянный поток воздуха при правильном давлении для его работы. Регуляторы давления воздуха помогают снизить потребление воздуха и потери сжатого воздуха.

2. Как работают регуляторы давления воздуха?

Регуляторы давления воздуха уменьшают подачу воздуха до более низкого выходного давления и поддерживают его, несмотря на колебания входного давления. Сжатый воздух поступает через входное отверстие и выходит из выходного отверстия регулятора. Давление на выходе делается точно таким же, как установленное давление. Это называется равновесием давления.

Регуляторы управляются с помощью манометра и регулировочной ручки. Манометр предназначен для отображения установленного и текущего давления, а регулировочная ручка используется для ручной регулировки давления. Как только давление устанавливается на более низкое давление, давление воздуха падает, и наоборот.

3. Как правильно выбрать регулятор давления воздуха?

При выборе регулятора давления воздуха важно учитывать некоторые важные технические характеристики. Прежде всего, (1) необходимое давление должно быть установлено перед покупкой вашего регулятора. Существуют регуляторы с различными диапазонами давления, поэтому важно убедиться, что вы выбрали именно тот, который выдерживает требуемое давление. (2) Расход в системе — еще один важный момент, на который следует обращать внимание при выборе регулятора. Регуляторы большего размера обычно способны работать с более высокими расходами и поддерживать правильное давление, но регуляторы меньшего размера так же эффективны при использовании в соответствующем потоке системы. Знание права (3) 9Порт 0009 (резьба) размера является простой, но очень важной частью выбора регулятора давления воздуха. Вы должны убедиться, что устройство имеет правильный порт для подключения к системе. (4) Температура окружающей среды в системе — еще один важный фактор, который необходимо учитывать. Если ваша система находится в экстремальных температурных условиях, вам следует обратить внимание на температурные диапазоны устройства. Наконец, (5) материалов в системе также может быть важным аспектом. Химическая несовместимость между средой системы и материалом устройства, а также недостаточная сопротивляемость некоторых материалов могут отрицательно сказаться на долговечности регулятора.

4. Какие существуют типы регуляторов давления воздуха?

• Прецизионные регуляторы – используются для точного контроля и регулировки давления.
• Фильтр-регулятор – используется как единая комбинация фильтра и регулятора давления, что очень удобно при экономии места.
• Регуляторы общего назначения – используются для обеспечения максимальной пропускной способности и поддержания выходного давления с достаточной точностью.

Другие способы классификации регуляторов давления воздуха используются в соответствии с определенной особенностью или немного другим принципом работы устройства. Например, регуляторы обратного давления используются, когда давление регулируется выше по потоку, а редукционные регуляторы используются, когда давление регулируется ниже по потоку. Регуляторы вакуумного давления используются для поддержания необходимого вакуумного давления в системе. Регуляторы перепада давления поддерживать определенный перепад давления между двумя точками в системе.

Основные сведения о регуляторах давления

Регуляторы давления Beswick доступны в нашем онлайн-каталоге:  Нажмите здесь для получения информации о регуляторах давления

Регуляторы давления используются во многих бытовых и промышленных устройствах. Например, регуляторы давления используются в газовых грилях для регулирования пропана, в бытовых отопительных печах для регулирования природного газа, в медицинском и стоматологическом оборудовании для регулирования кислорода и наркозных газов, в системах пневматической автоматики для регулирования сжатого воздуха, в двигателях для регулирования топлива и в топливных элементах для регулирования водорода. Как видно из этого неполного списка, существует множество приложений для регуляторов, но в каждом из них регулятор давления выполняет одну и ту же функцию. Регуляторы давления снижают давление подачи (или впуска) до более низкого давления на выходе и поддерживают это давление на выходе, несмотря на колебания давления на входе. Снижение входного давления до более низкого выходного давления является ключевой характеристикой регуляторов давления.

При выборе регулятора давления необходимо учитывать множество факторов. Важные соображения включают в себя: диапазоны рабочего давления на входе и выходе, требования к расходу, жидкость (газ, жидкость, токсичность или горючесть?), ожидаемый диапазон рабочих температур, выбор материалов для компонентов регулятора, включая уплотнения, а также как ограничения по размеру и весу.

Материалы, используемые в регуляторах давления

Доступен широкий спектр материалов для работы с различными жидкостями и рабочими средами. Общие материалы компонентов регулятора включают латунь, пластик и алюминий. Также доступны различные марки нержавеющей стали (например, 303, 304 и 316). Пружины, используемые внутри регулятора, обычно изготавливаются из музыкальной проволоки (углеродистой стали) или нержавеющей стали.

Латунь подходит для большинства распространенных применений и обычно экономична. Алюминий часто указывается, когда учитывается вес. Пластик рассматривается, когда в первую очередь важна низкая стоимость или требуется одноразовый предмет. Нержавеющие стали часто выбирают для использования с коррозионно-активными жидкостями, в коррозионно-активных средах, когда важна чистота жидкости или когда рабочие температуры будут высокими.

Не менее важна совместимость материала уплотнения с жидкостью и диапазоном рабочих температур. Буна-н является типичным уплотнительным материалом. Некоторые производители предлагают дополнительные уплотнения, в том числе: фторуглерод, EPDM, силикон и перфторэластомер.

Используемая жидкость (газ, жидкость, токсичные или легковоспламеняющиеся)

Прежде чем выбирать наилучшие материалы для вашего применения, следует учитывать химические свойства жидкости. Каждая жидкость будет иметь свои уникальные характеристики, поэтому необходимо тщательно выбирать соответствующие материалы корпуса и уплотнения, которые будут вступать в контакт с жидкостью. Части регулятора, находящиеся в контакте с жидкостью, известны как «смачиваемые» компоненты.

Также важно определить, является ли жидкость легковоспламеняющейся, токсичной, взрывоопасной или опасной по своей природе. Регулятор без сброса предпочтительнее для использования с опасными, взрывоопасными или дорогими газами, поскольку конструкция не сбрасывает избыточное давление на выходе в атмосферу. В отличие от неразгрузочного регулятора, разгрузочный (также известный как саморазгружающийся) регулятор предназначен для сброса избыточного давления на выходе в атмосферу. Обычно для этой цели сбоку корпуса регулятора имеется вентиляционное отверстие. В некоторых специальных конструкциях вентиляционное отверстие может иметь резьбу, и любое избыточное давление может быть сброшено из корпуса регулятора через трубку и сброшено в безопасное место. Если выбран этот тип конструкции, избыточная жидкость должна удаляться соответствующим образом и в соответствии со всеми правилами техники безопасности.

Температура

Материалы, выбранные для регулятора давления, должны быть не только совместимы с жидкостью, но и должны обеспечивать надлежащее функционирование при ожидаемой рабочей температуре. Основная проблема заключается в том, будет ли выбранный эластомер правильно функционировать в ожидаемом диапазоне температур. Кроме того, рабочая температура может повлиять на пропускную способность и/или жесткость пружины в экстремальных условиях.

Рабочее давление

Давление на входе и выходе являются важными факторами, которые следует учитывать при выборе наилучшего регулятора. Важные вопросы, на которые необходимо ответить: Каков диапазон колебаний входного давления? Какое требуемое давление на выходе? Каково допустимое изменение выходного давления?

Требования к расходу

Какова максимальная скорость потока, которая требуется приложению? Насколько сильно меняется скорость потока? Требования к переносу также являются важным фактором.

Размер и вес

Во многих высокотехнологичных приложениях пространство ограничено, и важным фактором является вес. Некоторые производители специализируются на миниатюрных компонентах, и с ними следует проконсультироваться. Выбор материала, особенно компонентов корпуса регулятора, будет влиять на вес. Также внимательно рассмотрите размеры порта (резьбы), стили регулировки и варианты монтажа, так как они будут влиять на размер и вес.

Регуляторы давления в работе

Регулятор давления состоит из трех функциональных элементов

1. ) Редукционный или ограничительный элемент. Часто это подпружиненный тарельчатый клапан.
2. ) Чувствительный элемент. Обычно диафрагма или поршень.
3. ) Эталонный силовой элемент. Чаще всего пружина.

Во время работы эталонная сила, создаваемая пружиной, открывает клапан. Открытие клапана оказывает давление на чувствительный элемент, который, в свою очередь, закрывает клапан до тех пор, пока он не откроется настолько, чтобы поддерживать заданное давление. Упрощенная схема «Схема регулятора давления» иллюстрирует эту схему баланса сил. (см. ниже)

(1) Редукционный элемент (тарельчатый клапан)

Чаще всего в качестве ограничительного элемента в регуляторах используется подпружиненный «тарельчатый» клапан. Тарелка включает эластомерное уплотнение или, в некоторых конструкциях для высокого давления, уплотнение из термопласта, которое выполнено с возможностью уплотнения на седле клапана. Когда сила пружины отодвигает уплотнение от седла клапана, жидкость может течь от входа регулятора к выходу. Когда давление на выходе повышается, сила, создаваемая чувствительным элементом, противодействует силе пружины, и клапан закрывается. Эти две силы достигают точки баланса в точке уставки регулятора давления. Когда давление на выходе падает ниже заданного значения, пружина отталкивает тарелку от седла клапана, и дополнительная жидкость может течь от входа к выходу до тех пор, пока не восстановится баланс сил.

(2) Чувствительный элемент (поршень или диафрагма)

Конструкции поршневого типа часто используются, когда требуется более высокое давление на выходе, когда важна прочность или когда давление на выходе не должно поддерживаться в жестких пределах допуска. Поршневые конструкции имеют тенденцию быть более медленными по сравнению с конструкциями с диафрагмами из-за трения между уплотнением поршня и корпусом регулятора.

При низком давлении или когда требуется высокая точность, предпочтительнее мембранный тип. Мембранные регуляторы используют тонкий элемент в форме диска, который используется для определения изменений давления. Обычно они изготавливаются из эластомера, однако в особых случаях используется тонкий гофрированный металл. Диафрагмы практически устраняют трение, присущее поршневым конструкциям. Кроме того, для конкретного размера регулятора часто можно обеспечить большую площадь чувствительности с помощью диафрагменной конструкции, чем это было бы возможно, если бы использовалась конструкция поршневого типа.

(3) Элемент эталонной силы (пружина)

Опорным силовым элементом обычно является механическая пружина. Эта пружина воздействует на чувствительный элемент и открывает клапан. Большинство регуляторов имеют регулировку, которая позволяет пользователю регулировать заданное значение выходного давления путем изменения усилия эталонной пружины.

Точность и пропускная способность регулятора

Точность регулятора давления определяется путем построения графика зависимости выходного давления от расхода. Полученный график показывает падение выходного давления по мере увеличения расхода. Это явление известно как дроп. Точность регулятора давления определяется тем, насколько сильно устройство падает в диапазоне потоков; меньший спад означает большую точность. Кривые зависимости давления от расхода, представленные на графике «Рабочая карта регулятора давления прямого действия», показывают полезную регулирующую способность регулятора. При выборе регулятора инженеры должны изучить кривые зависимости давления от расхода, чтобы убедиться, что регулятор соответствует требованиям к производительности, необходимым для предлагаемого применения.

Определение спада

Термин «падение» используется для описания падения выходного давления ниже исходного заданного значения по мере увеличения расхода. Падение также может быть вызвано значительными изменениями входного давления (по сравнению со значением, когда был установлен выход регулятора). По мере того, как давление на входе увеличивается по сравнению с начальным значением, давление на выходе падает. И наоборот, когда давление на входе падает, давление на выходе растет. Как видно на графике «Рабочая карта регулятора давления прямого действия», этот эффект важен для пользователя, поскольку он показывает полезную регулирующую способность регулятора.

Размер отверстия

Увеличение проходного сечения клапана может увеличить пропускную способность регулятора. Это может быть полезно, если ваша конструкция может вместить более крупный регулятор, однако будьте осторожны, чтобы не указать слишком много. Регулятор с клапаном увеличенного размера для условий предполагаемого применения приведет к большей чувствительности к колебаниям давления на входе и может вызвать чрезмерный спад.

Давление блокировки

«Давление блокировки» — это давление выше заданного значения, которое требуется для полного закрытия регулирующего клапана и обеспечения отсутствия потока.

Гистерезис

Гистерезис может возникнуть в механических системах, таких как регуляторы давления, из-за сил трения, вызванных пружинами и уплотнениями. Взгляните на график, и вы заметите, что для заданного расхода выходное давление будет выше при уменьшении расхода, чем при увеличении расхода.

Одноступенчатый регулятор

Одноступенчатые регуляторы являются отличным выбором для относительно небольшого снижения давления. Например, воздушные компрессоры, используемые на большинстве заводов, создают максимальное давление в диапазоне от 100 до 150 фунтов на квадратный дюйм. Это давление подается на заводе, но часто снижается с помощью одноступенчатого регулятора до более низкого давления (10 фунтов на квадратный дюйм, 50 фунтов на квадратный дюйм, 80 фунтов на квадратный дюйм и т. д.) для работы автоматизированного оборудования, испытательных стендов, станков, оборудования для проверки герметичности, линейных приводов, и другие устройства. Одноступенчатые регуляторы давления обычно плохо работают при больших колебаниях входного давления и/или скорости потока.

Двухступенчатый (двухступенчатый) регулятор

Двухступенчатый регулятор давления идеально подходит для приложений с большими колебаниями расхода, значительными колебаниями давления на входе или снижением давления на входе, например, при подаче газа из небольшого резервуара для хранения или газового баллона.

В большинстве одноступенчатых регуляторов-регуляторов, за исключением тех, в которых используется конструкция с компенсацией давления, большое падение входного давления вызовет незначительное увеличение выходного давления. Это происходит из-за того, что силы, действующие на клапан, изменяются из-за большого падения давления по сравнению с начальной установкой выходного давления. В двухступенчатой ​​конструкции вторая ступень не будет подвергаться таким большим изменениям давления на входе, а только незначительному изменению давления на выходе первой ступени. Такое расположение обеспечивает стабильное давление на выходе из второй ступени, несмотря на значительные изменения давления, подаваемого на первую ступень.

Трехступенчатый регулятор

Трехступенчатый регулятор обеспечивает стабильное давление на выходе аналогично двухступенчатому регулятору, но с дополнительной способностью выдерживать значительно более высокое максимальное давление на входе. Например, трехступенчатый регулятор Beswick серии PRD3HP рассчитан на работу с давлением на входе до 3000 фунтов на квадратный дюйм и обеспечивает стабильное давление на выходе (в диапазоне от 0 до 30 фунтов на квадратный дюйм), несмотря на изменения давления подачи. Небольшой и легкий регулятор давления, который может поддерживать стабильно низкое давление на выходе, несмотря на давление на входе, которое со временем будет уменьшаться из-за высокого давления, является важным компонентом во многих конструкциях. Примеры включают портативные аналитические приборы, водородные топливные элементы, БПЛА и медицинские устройства, работающие на газе под высоким давлением, подаваемом из газового баллончика или баллона для хранения.

Теперь, когда вы выбрали регулятор, который лучше всего подходит для вашего применения, важно, чтобы регулятор был правильно установлен и отрегулирован, чтобы обеспечить его надлежащее функционирование.

Большинство производителей рекомендуют устанавливать фильтр перед регулятором (некоторые регуляторы имеют встроенный фильтр) для предотвращения загрязнения седла клапана грязью и твердыми частицами. Эксплуатация регулятора без фильтра может привести к утечке через выпускное отверстие, если седло клапана загрязнено грязью или посторонним материалом. Регулируемые газы не должны содержать масел, смазок и других загрязняющих веществ, которые могут загрязнить или повредить компоненты клапана или повредить уплотнения регулятора. Многие пользователи не знают, что газы, поставляемые в баллонах и небольших газовых баллончиках, могут содержать следы масел, образующихся в процессе производства. Присутствие масла в газе часто незаметно для пользователя, поэтому этот вопрос следует обсудить с поставщиком газа до того, как вы выберете материалы уплотнения для вашего регулятора. Кроме того, газы не должны содержать чрезмерной влаги. В приложениях с высоким расходом может произойти обледенение регулятора, если присутствует влага.

Если регулятор давления будет использоваться с кислородом, имейте в виду, что этот кислород требует специальных знаний для безопасного проектирования системы. Должны быть указаны смазочные материалы, совместимые с кислородом, и обычно указывается дополнительная очистка для удаления следов смазочно-охлаждающих масел на нефтяной основе. Убедитесь, что вы проинформировали своего поставщика регулятора о том, что планируете использовать регулятор в кислородном приложении.

Не подключайте регуляторы к источнику питания с максимальным давлением, превышающим номинальное входное давление регулятора. Регуляторы давления не предназначены для использования в качестве запорных устройств. Когда регулятор не используется, давление подачи должно быть отключено.

Установка

ШАГ 1
Начните с подключения источника давления к впускному порту и линии регулируемого давления к выпускному порту. Если порты не помечены, уточните у производителя, чтобы избежать неправильного подключения. В некоторых конструкциях внутренние компоненты могут быть повреждены, если давление подачи по ошибке подается на выпускной порт.

ЭТАП 2
Перед включением подачи давления на регулятор отпустите ручку управления регулировкой, чтобы ограничить поток через регулятор. Постепенно включайте давление подачи, чтобы не «шокировать» регулятор резким выбросом жидкости под давлением. ПРИМЕЧАНИЕ. Избегайте полного закручивания регулировочного винта в регуляторе, поскольку в некоторых конструкциях регулятора полное давление подачи будет подаваться к выходному отверстию.

ШАГ 3
Установите регулятор давления на желаемое давление на выходе. Если регулятор не сбрасывает давление, будет легче отрегулировать выходное давление, если жидкость течет, а не «тупиковая» (нет потока). Если измеренное выходное давление превышает требуемое выходное давление, стравите жидкость с выходной стороны регулятора и уменьшите выходное давление, повернув регулировочную ручку. Никогда не выпускайте жидкость, ослабляя фитинги, так как это может привести к травме.

При использовании регулятора сбросного типа избыточное давление будет автоматически стравливаться в атмосферу с выходной стороны регулятора, когда ручка поворачивается для уменьшения уставки выхода. По этой причине не используйте регуляторы сбросного типа с легковоспламеняющимися или опасными жидкостями. Убедитесь, что избыточная жидкость удалена безопасно и в соответствии со всеми местными, государственными и федеральными нормами.

ЭТАП 4
Чтобы получить желаемое давление на выходе, выполните окончательные настройки, медленно увеличивая давление ниже требуемой уставки. Установка давления ниже желаемого значения предпочтительнее, чем установка его выше желаемого значения. Если вы превысите заданное значение при настройке регулятора давления, снизьте заданное давление до точки ниже заданного значения. Затем снова постепенно увеличивайте давление до нужного заданного значения.

ШАГ 5
Включите и выключите давление подачи несколько раз, контролируя давление на выходе, чтобы убедиться, что регулятор постоянно возвращается к заданному значению. Кроме того, давление на выходе также должно периодически включаться и выключаться, чтобы регулятор давления возвращался к желаемому заданному значению.