رگلاتور فشار

رگولاتورهای فشار در بسیاری از کاربردهای رایج خانگی و صنعتی یافت می شوند. به عنوان مثال، تنظیم کننده های فشار در کوره های گاز برای تنظیم پروپان، در کوره های گرمایش خانگی برای تنظیم گازهای طبیعی، در تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی برای تنظیم اکسیژن و گازهای بیهوشی، در سیستم های اتوماسیون پنوماتیک برای تنظیم هوای فشرده، در موتورها برای تنظیم سوخت و در پیل های سوختی برای تنظیم هیدروژن. همانطور که این لیست جزئی نشان می دهد که کاربردهای متعددی برای رگلاتورها وجود دارد، اما در هر یک از آنها، تنظیم کننده فشار همان عملکرد را ارائه می دهد. رگولاتورهای فشار یک فشار عرضه (یا ورودی) را به فشار خروجی کمتر کاهش می دهند و برای حفظ این فشار خروجی علیرغم نوسانات فشار ورودی کار می کنند. کاهش فشار ورودی به فشار خروجی کمتر مشخصه کلیدی تنظیم کننده های فشار است.
هنگام انتخاب یک تنظیم کننده فشار باید عوامل زیادی را در نظر گرفت. ملاحظات مهم عبارتند از: محدوده فشار عملیاتی برای ورودی و خروجی، جریان مورد نیاز، سیال (آیا این یک گاز، مایع، سمی یا قابل اشتعال است؟)، محدوده دمای عملیاتی مورد انتظار، انتخاب مواد برای اجزای تنظیم کننده از جمله مهر و موم و همچنین به عنوان محدودیت های اندازه و وزن.

رگلاتور فشار

مواد مورد استفاده در تنظیم کننده های فشار

طیف گسترده ای از مواد برای مدیریت سیالات مختلف و محیط های عملیاتی موجود است. مواد تشکیل دهنده متداول تنظیم کننده شامل برنج، پلاستیک و آلومینیوم است. انواع مختلفی از فولاد ضد زنگ (مانند 303، 304 و 316) نیز موجود است. فنرهای مورد استفاده در داخل رگلاتور معمولاً از سیم موزیک (فولاد کربن) یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند.

برنج برای اکثر کاربردهای رایج مناسب است و معمولاً مقرون به صرفه است. آلومینیوم اغلب زمانی مشخص می شود که وزن مورد توجه باشد. پلاستیک زمانی در نظر گرفته می شود که هزینه پایین در درجه اول مورد توجه باشد یا به دور انداختن اقلام مورد نیاز باشد. فولادهای زنگ نزن اغلب برای استفاده با سیالات خورنده، استفاده در محیط های خورنده، زمانی که تمیزی سیال مورد توجه است یا زمانی که دمای عملیاتی بالا باشد، انتخاب می شوند.

به همان اندازه مهم سازگاری مواد آب بندی با سیال و با محدوده دمای عملیاتی است. Buna-n یک ماده مهر و موم معمولی است. مهر و موم های اختیاری توسط برخی از تولید کنندگان ارائه می شود که عبارتند از: فلوروکربن، EPDM، سیلیکون و پرفلوئوروالاستومر.

رگولاتور تک مرحله ای رگلاتور فشار:

گاز فشار بالا از منبع از طریق دریچه ورودی وارد می شود. گاز پس از آن از تنظیم کننده وارد بدنه می شود، که توسط سوپاپ کنترل می شود. در این حالت فشار افزایش می یابد که دیافراگم را هل داده و باعث بسته شدن سوپاپ ورودی که به آن متصل شده است می شود، و از ورود هر گونه گاز بیشتری به تنظیم کننده جلوگیری می کند.در سمت خروجی یک فشار سنج نصب شده است.  گاز از سمت خروجی کشیده شده و فشار داخل بدنه تنظیم می شود.

دیافراگم ها تحت فشار قرار گرفته و دریچه باز می شود،و گاز بیشتری وارد منبع می شود تا تعادل بین فشار خروجی و SPRING برقرار می شود. بنابراین فشار خروجی در نیروی فنر، با استفاده از یک دسته یا دستگیره تنظیم میتواند تنظیم شود. فشار خروجی و فشار ورودی ، دیافراگم / POPPET را در حالت بسته نگه می دارد.در برابر نیروی SPRING.

اگر فشار منبع افت کند، چون فشار SPRING افزایش یافته است، اجازه می دهد گاز بیشتر و فشار بالاتر به ساخت در محفظه خروجی برای رسیدن به فشار تعادل وارد شود. بنابراین، اگر فشار منبع افت پیدا کند، فشار خروجی افزایش خواهد یافت. ارائه فشار خروجی زیر فشار عرضه در حال سقوط است.

تنظیم کننده دو مرحله ای رگلاتور فشار:

شامل دو تنظیم کننده تک مرحله است که این عمل به منظور کاهش فشار به تدریج در دو مرحله به جای یکی هستند. مرحله اول که از پیش تعیین شده ،  باعث کاهش فشار گاز تامین به یک مرحله میانی شده و گاز در فشار است  به مرحله دوم می گذرد. گاز در حال حاضر در فشار (فشار کار) تعیین شده توسط فشار تنظیم دکمه کنترل متصل به دیافراگم پدیدار می شود. تنظیم کننده دو مرحله ای دو شیر ایمنی دارد، به طوری که در صورت هر گونه فشار بیش از حد انفجاری رخ نمی دهد. مشکل بزرگ رگولاتور تک مرحله ای نیاز به تنظیم گشتاور مکرر است.

اگر فشار منبع افت کند، فشار خروجی افزایش یافته، که نیاز به تنظیم گشتاور است. در تنظیم دو مرحله ای، جبران اتوماتیک برای هر افت فشار عرضه وجود دارد. تنظیم کننده تک مرحله ای ممکن است با خطوط لوله و سیلندر استفاده شود. دو مرحله ای با سیلندر و منیفولد استفاده می شود.

عملکرد رگلاتور فشار :

تابع اولیه یک تنظیم کننده فشار برای مطابقت جریان گاز از طریق تنظیم کننده به تقاضا برای گاز قرار داده شده است ، در حالی که فشار خروجی ثابت است.

اگر جریان بار کاهش یابد، پس از آن جریان تنظیم کننده نیز باید کاهش یابد. اگر جریان بار افزایش یابد، پس از آن جریان تنظیم کننده باید به منظور حفظ کنترل کاهش فشار ، به دلیل کمبود گاز در سیستم ، فشار را افزایش دهد.یک تنظیم کننده فشار شامل یک عنصر خوددرمانی، یک عنصر بارگیری، و یک عنصر اندازه گیری است:

• عنصر بارگذاری ولوی است که می تواند نیروی لازم برای محدود کردن را اعمال کند. مثل GLOBE VALVE, BUTTERFLY VALVE, POPPET VALVE و …

• توابع عنصر اندازه گیری برای تعیین زمانی که جریان ورودی به جریان خروجی برابر است. دیافراگم خود اغلب به عنوان یک عنصر اندازه گیری استفاده می شود؛ آن را می توان به عنوان یک عنصر ترکیبی استفاده کرد.

در تصویر تنظیم کننده تک مرحله ای، یک تعادل نیرو بر دیافراگم برای کنترل یک سوپاپ به منظور تنظیم فشار استفاده می شود. با فشار ورودی، SPRING بالای دیافراگم آن را به سمت پایین بر روی سوپاپ هل داده، برای تنظیم فشار. هنگامی که فشار ورودی معرفی می شود، POPPET باز شده و اجازه می دهد تا جریان به دیافراگم رسیده و فشار در محفظه افزایش یابد، تا زمانی که دیافراگم به سمت بالا در برابر SPRING تحت فشار قرار دادند، باعث کاهش جریان POPPET شده، در نهایت موجب توقف افزایش بیشتر فشار می شود. با تنظیم پیچ بالا، فشار رو به پایین بر دیافراگم را می توان افزایش داد، بنابر این نیاز به فشار بیشتری در اتاق فوقانی به حفظ تعادل است.