Регулятор давления принцип работы: Как работает регулятор давления? Справочная информация

Как работает регулятор давления? Справочная информация

Как работает регулятор давления? Справочная информация

Корзина

Пока здесь пусто

{{ priceText }}

Перейти

{{ count }}

конфигуратор фитингов

задайте вопрос оставьте отзыв закажите каталог

Главная Техническая поддержка Консультирование и подбор Справочная информация Принцип работы регуляторов давления

При использовании механических регуляторов давления постоянно возникают различные эффекты, которые негативно сказываются на конечном результате — получении точного значения давления, установленного пользователем.

Чтобы разобраться в возникающих эффектах, необходимо рассмотреть принцип работы регулятора давления.
Известно, что регулятор состоит из 3 элементов: механизма нагрузки, чувствительного механизма, элемента контроля

1. Механизм нагрузки
   1. Пружинная нагрузка

      Это наиболее распространённый механизм благодаря своей цене и универсальности.

      При повороте ручки или гайки создается дополнительное сжатие пружины до тех пор, пока давление на выходе не сравняется с требуемым значением.

   2. Купольная нагрузка
      В отличие от пружинной нагрузки, в купольном методе давление создает непосредственную нагрузку на регулятор. Давление на выходе соответствует давлению в куполе.

   3. Пневмопривод

      Этот механизм похож на купольный, но соотношение больше, чем 1:1. Также управляющий газ может быть только инертным, в отличие от купольной нагрузки, где среда может являться управляющим давлением.

   4. Комбинация купольной и пружинной нагрузки

      В данном случае сочетаются два механизма: купольный и пружинный. При таком сочетании создается фиксированная нагрузка пружиной, и добавляется нужное давление под купол.

2. Чувствительный механизм
   1. Диафрагма

      Диафрагма очень чувствительна к изменениям давления, в особенности изготовленная из полимерных материалов. Но давление на выходе лимитировано из-за возможного разрыва диафрагмы. Диафрагмы Tescom предназначены для давлений до 34.5 бар.

   2. Поршень

      Поршень применяется в случаях, когда давление на выходе превышает допустимо возможное для диафрагм. Поршень имеет чуть худшую чувствительность, чем у диафрагмы, но зато позволяет достигать давления на выходе до 1379 бар.

   3. Сильфон

      Это наиболее чувствительный элемент из всех трех. Но и наиболее дорогой. Из-за чувствительности максимальное давление на выходе ограничено 20.7 барами.

3. Контрольный элемент
   1. Несбалансированный клапан

      Несбалансированный клапан имеет только одну уплотнительную точку — коническую область на конце клапана. Благодаря этому дизайну клапан закрывается с помощью пружины клапана и давления на входе. В то время как сила пружины постоянна на протяжении всего времени, сила давления меняется. Данный вид клапана имеет негативный эффект — эффект изменения давления на входе из-за изменения давления на входе (decaying inlet characteristics или supply pressure effect). Этот эффект может возникать, когда баллон используется в качестве источника давления для системы заказчика.
   2. Сбалансированный клапан

      Данный вид клапана имеет две точки уплотнения. Одна из них такая же, как и у несбалансированного клапана. Другая же находится рядом с концом штока клапана в зоне P1. Из-за того, что уплотняется одновременно два конца штока клапана, сила от поступающего давления не может закрыть или открыть клапан. Из-за этого поступающее давление имеет слабое влияние на силы, воздействующие на клапан. Также внутри штока есть отверстие, благодаря которому давление P2 является одинаковым на обоих концах клапана.

Как все это работает вместе

Когда система становится открытой, это означает, что в ней возникает поток, в том числе и через регулятор. Когда поток начинается, создается небольшое падение давления в полости регулятора на выходе. Чувствительный элемент-диафрагма, чувствует падение давления и сдвигается вниз из-за дисбаланса между силой давления на выходе и силой пружинной нагрузки. В этот момент сила пружины выше силы давления на выходе. Из-за этого диафрагма двигается вниз, вынуждая клапан сдвигаться из своего седла, и позволяя газу через открытое седло течь в полость регулятора на выходе.

Клапан остается открытым, выравнивая давление на выходе и установленное давление. До тех пор пока в системе есть ток, регулятор с пружинной нагрузкой не может достичь установленного давления. Но он будет пытаться это сделать. Разницу между установочным давление и давлением, получаемом на выходе регуляторе, при потоке в системе называют DROOP.

Когда система становится замкнутой или в ней прекращается ток, давление на выходе становится чуть выше, чем установочное на 0,07–0,21 бар. Это давление необходимо, чтобы заставить клапан прочно закупорить седло и обеспечить надежное уплотнение. Это давление называется LOCK UP. И это нормально для всех редукторов.

Обзор возможных отклонений в работе механических регуляторов давления читайте в следующей статье.

загрузка

{{ thanksMsg.title }}

Перейти в корзину Продолжить выбор позиций

Некорректно введены данные

Чтобы вычислить коэффициент Cv необходимо ввести значение расхода!

Некорректно введены данные

Пожалуйста, введите входное и выходное давление!

Некорректно введены данные

Входное давление должно быть больше, чем выходное!

Некорректно введены данные

При заданных давлениях поток не существует!

Некорректно введены данные

Необходимо выбрать тип среды: Жидкость или Газ

Регулятор давления «после себя»: назначение и особенности выбора

Перейти в сравнение

0

Срок службы и соблюдение правил его эксплуатации зависят не только от правильной его установки, но и от качества напора воды в трубах. Резкие скачки, перепады давления и гидроудары часто становятся причиной поломки дорогостоящего оборудования. По этой же причине случаются протечки, ведущие к существенным финансовым затратам. Уберечь себя от подобных неприятностей можно, если установить на систему водоснабжения регулятор давления после себя.

КЛАПАН ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ: СПОСОБ УСТАНОВКИ

Основное назначение, которым обладает клапан давления воды, заключается в обеспечении стабильного давления воды внутри инженерных коммуникаций, в независимости от их типа. В зависимости  места установки различают регулятор давления «после себя»  и «до себя».  Первый регулирует давление воды при ее выходе через устройство, а второй – на входе.

КЛАПАН ВОДЯНОЙ: КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Регулирующие клапаны воды могут быть: проточными, мембранными, поршневыми, автоматическими и электронными. Наиболее простую конструкцию имеют проточные клапаны. Поршневые не так надежны из-за вероятности образования коррозии, связанной с примесями, содержащимися в воде.
При использовании мембранного регулятора можно быть уверенным в его долговечной и корректной работе. Устройство такого регулятора основано на наличии двух камер и диафрагмы между ними. Очистка такого регулятора производится гораздо реже, чем других разновидностей.

КАКИЕ ВОПРОС РЕШАЮТ РЕГУЛИРУЮЩИЕ КЛАПАНЫ ВОДЫ

применяются для решения следующих вопросов при организации системы водоснабжения:

• За счет стабилизации давления внутри водопроводной магистрали обеспечивается соблюдение требований относительно оптимальных допустимых параметров.
• Вероятность возникновения гидроудара в системе, приводящего к протечкам и выходу из строя оборудования, сводится к нулю.
• За счет стабилизации давления воды устройства, корректность работы которых напрямую связана с показателями давления жидкости на входе, работают в штатном режиме.
• За счет установки клапана регулировки давления воды, обеспечивается ее экономичный расход.
• При возникновении протечки клапан автоматически закрывается и вода не так быстро поступает в помещение.
• Исчезает дискомфортный шум, который сопровождает открытие крана при высоком давлении и повышенном напоре воды.

КАК РАБОТАЕТ МЕМБРАННЫЙ  РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ «ПОСЛЕ СЕБЯ»

Регулятор давления «после себя»  состоит из следующих элементов:

• Входного и выходного отверстия клапана.
• Патрубка, ведущего к камере с мембраной.
• Камеры с мембраной.
• Пружины.
• Запирающего диска.

Принцип действия такого регулятора состоит в том, что при повышении водяного давления и заполнения камеры с мембраной срабатывает шток, который соединен с запирающим диском. Мембрана давит на него, и диск блокирует поступление воды (полностью или частично).
При стабилизации давления внутри камеры, запорный диск открывает отверстие. Регулятор срабатывает и при понижении давления в системе. В этом случае происходит возвращение жидкости в клапан через патрубок из мембранной камеры. За счет уменьшения давления в камере происходит открытие запирающего диска и увеличение напора воды с повышением ее давления до оптимального значения.
Основное преимущество такого устройства заключается в его надежности и простой эксплуатации.

ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА КЛАПАНОВ МАРКИ «BERMAD»

Регулирующий клапан марки «bermad» обладает следующими достоинствами:

• При изготовлении устройства учитываются действующие международные стандарты.
• Устройство изготавливается на основе уникальной запатентованной технологии.
• Для изготовления устройства применяются современные, технологичные материалы из металла и композитов.
• Устройство универсально и работает в одинаковом режиме независимо от качества и состава пропускаемой жидкости.
• Компанией разработаны специализированные и многоцелевые устройства, которые применяются в зависимости от назначения и эксплуатационных условий.

Функция регулятора давления | Типы регуляторов давления

Как работает регулятор давления? Регуляторы давления являются одним из наиболее распространенных устройств, используемых как в быту, так и в промышленности. Будь то медицинское оборудование, где требуется регулирование кислорода и других газов, или пневматические приводные системы, где они регулируют сжатый воздух, функция регуляторов давления практически одинакова.

Так как же работает регулятор давления? В этой последней статье Fluid Controls вы найдете обзор того, что такое регуляторы давления, как работают регуляторы давления и каковы их типичные области применения. Мы также дадим вам обзор различных типов регуляторов давления, которые в настоящее время не доступны через Fluid Controls.

Что такое регулятор давления?

Регуляторы давления — это клапаны, автоматически перекрывающие поток газа или жидкости при определенном давлении. Регуляторы также используются для снижения давления в резервуарах или линиях подачи жидкости под высоким давлением до полезного и безопасного давления для различных применений. Регуляторы давления используются во многих бытовых и промышленных устройствах, включая отопительные печи, газовые грили и даже медицинское и стоматологическое оборудование.

Как работает регулятор давления?

В Fluid Controls нас часто спрашивают, как работает регулятор давления. Вот небольшой обзор основ. Регулятор давления снижает входное (или входное) давление до более низкого выходного давления и поддерживает это выходное давление, несмотря на колебания входного давления. Снижение входного давления до более низкого выходного давления является основной характеристикой регуляторов давления.

Таким образом, основная функция регулятора давления заключается в согласовании потока газа, проходящего через регулятор, с потребностью в газе, подаваемой на него, при поддержании постоянного выходного давления. Если поток нагрузки уменьшается, то поток регулятора также должен уменьшаться. Если поток нагрузки увеличивается, то поток регулятора должен увеличиваться, чтобы не допустить снижения регулируемого давления из-за нехватки газа в напорной системе.

Применение регулятора давления

Регуляторы давления широко используются во многих отраслях и областях применения. Одно из их наиболее популярных применений — воздушные компрессоры, где они используются для регулировки давления, выходящего из воздушного ресивера, в соответствии с требованиями задачи. В аэрокосмической промышленности регуляторы давления играют большую роль в управлении давлением во многих системах, включая системы управления реакцией и системы контроля высоты, поскольку присутствуют агрессивные жидкости, большие экстремальные температуры и высокая вибрация.

Типы регуляторов давления

Теперь, когда мы ответили на вопрос «как работает регулятор давления», пришло время рассмотреть различные типы регуляторов давления. Здесь, в Fluid Controls, мы можем поставить множество различных типов регуляторов давления. Некоторые из наших регуляторов включают в себя:

• Инструментальные регуляторы
• Регуляторы противодавления
• Купольная нагрузка и

У нас также есть на складе регуляторы защитного покрытия и низкого давления, которые можно использовать для защитного покрытия резервуара; Санитарно-фармацевтические регуляторы, используемые для регулирования давления в системах; Электронные регуляторы и фильтрующие регуляторы, используемые для обеспечения быстрого отклика и точной регулировки давления.

Спасибо, что прочитали нашу статью «Как работает регулятор давления?» Для получения дополнительной информации о имеющихся у нас регуляторах давления обратитесь к консультанту Fluid Controls сегодня по телефону +44 (0) 118 970 2060 или по электронной почте Fluid@fluidcontrols. co.uk.

Регуляторы давления | Tameson.com

Рисунок 1: Регулятор давления pressure-regulator-pneumatics-200.jpg

Регулятор давления — это устройство, которое регулирует давление жидкостей или газов путем снижения высокого входного давления до более низкого выходного давления. Он обеспечивает постоянное выходное давление даже при колебаниях входного давления.

Регуляторы давления в различных формах подходят для многих бытовых и промышленных применений, таких как регулирование пропана в газовых грилях, регулирование кислорода в медицинском оборудовании, подача сжатого воздуха в промышленности и регулирование топлива в автомобильных двигателях и аэрокосмических устройствах. Основным аспектом, общим для всех этих применений, является контроль давления — от более высокого входного давления до более низкого выходного давления. В этой статье более подробно рассматриваются типы регуляторов давления, их применение и то, что следует учитывать при выборе между регуляторами давления.

Содержание

• Компоненты регулятора давления
• Типы регуляторов давления
• Применение регулятора давления
• Критерии выбора регуляторов давления
• Часто задаваемые вопросы

• пневматические фильтры

• пневматические фильтры-регуляторы

• Лубрикаторы

• пневматические регуляторы давления

Компоненты регулятора давления

Типичный регулятор давления состоит из следующих элементов:

• Чувствительный элемент, такой как диафрагма, поршень или мембрана (рис. 2, обозначенный A).
• Нагружающий элемент, который прилагает необходимое усилие к редукционному элементу, например, пружина, поршневой привод или диафрагменный привод (рис. 2, обозначенный буквой B).
• Вход (рис. 2, обозначен буквой C) и выход (рис. 2, обозначен буквой E).
• Элемент, снижающий давление, например, тарельчатый клапан (рис. 2, обозначенный буквой D).

Рисунок 2: Схематическое изображение типичного одноступенчатого регулятора давления с мембраной (A), рукояткой для ручной регулировки давления (B), входом (C), тарельчатым клапаном (D) и выходом (E).

Редукционный элемент

Подпружиненный тарельчатый клапан является стандартным редукционным элементом в регуляторе давления. Тарельчатые клапаны имеют эластомерное уплотнение для обычных применений и уплотнение из термопласта для применений с высоким давлением. Уплотнение герметизирует клапан от любых утечек газа или жидкости. Сила пружины управляет тарельчатым клапаном, открывая его, позволяя среде течь от входа к выходу. При повышении давления на выходе тарельчатый клапан закрывается под действием усилия чувствительного элемента, которое преодолевает усилие пружины на тарелке.

Загрузочный элемент

Загрузочный элемент управляет чувствительным элементом, который открывает клапан. Величина усилия пружины регулируется, что определяет величину выходного давления.

Чувствительный элемент

Поршни подходят для высоких давлений, тяжелых условий эксплуатации и применений, для которых допустимы более широкие допуски на выходное давление. Поршни имеют тенденцию работать вяло из-за трения между уплотнением шестерни и корпусом регулятора.

Для более высокой точности подходит чувствительный элемент диафрагменного типа. Диафрагмы, как правило, имеют меньшее трение, чем конструкции поршневого типа. Они также обеспечивают более высокую зону чувствительности для данного размера регулятора. Они изготовлены из эластомера или тонкого дискового материала, чувствительного к изменениям давления.

Типы регуляторов давления

Регуляторы давления бывают следующих категорий:

• Прямого или автоматического действия
• Пилотируемый

Регуляторы прямого действия

Регуляторы прямого действия (рис. 2) представляют собой простейшую форму регуляторов давления. Обычно они работают при более низком заданном давлении, ниже 0,07 бар (1 фунт на кв. дюйм), и могут иметь большую точность. При более высоких давлениях, до 35 бар (500 фунтов на кв. дюйм), они могут иметь уровень точности 10-20%.

Регуляторы прямого действия автономны: для эффективной работы им не требуется внешняя измерительная линия на выходе. Они состоят из подпружиненного клапана, которым непосредственно управляет узел диафрагмы. Энергия или давление протекающей среды активирует диафрагму. Возрастающее давление на выходе воздействует на диафрагму, которая закрывает плунжер клапана, сжимая пружину. Когда давление на выходе падает, сила пружины становится больше силы среды, действующей на диафрагму и открывающей клапан.

Пилотные регуляторы

Пилотные регуляторы обеспечивают точное регулирование давления в условиях, связанных с газом из баллонов или небольших резервуаров для хранения, таких как:

• значительные колебания расхода
• колебания входного давления
• Условия снижения входного давления

Этот тип регулятора обычно представляет собой одно- или двухступенчатое устройство. Одноступенчатый регулятор идеально подходит для относительно небольшого снижения давления. Он не подходит для систем с большими колебаниями входного давления или расхода.

Двухступенчатый регулятор (рис. 3) является наиболее распространенным пилотным регулятором. Первая ступень состоит из подпружиненного пилота, который регулирует давление на диафрагму главного регулирующего клапана. По мере увеличения давления пружина сжимается, и пилотный клапан открывается, создавая перепад давления между входной стороной главного регулирующего клапана и выходным клапаном. Этот перепад давления приводит в действие главный рабочий клапан, и поток происходит при пониженном давлении через выпускной клапан. Пока давление среды на подпружиненный пилот низкое, потока вниз по потоку нет.

Рисунок 3: Схематическое изображение двухступенчатого регулятора давления с мембранами (A), рукояткой для ручной регулировки давления (B), входом (C), выходом (D), тарельчатыми клапанами (E) и заводским клапан установочного давления (F).

Двухступенчатые регуляторы с пилотным управлением точно регулируют широкий диапазон давлений и мощностей. Эти регуляторы применимы только для чистых жидкостей или газов, так как небольшие проходы и порты могут забиваться. Такое расположение приводит к стабильному и устойчивому давлению на выходе из второй ступени, несмотря на падение давления на первой ступени.

Применения регулятора давления

Помимо снижения входного давления, существуют дополнительные функции, которые может выполнять регулятор давления:

Регуляторы обратного давления и предохранительные клапаны

Предохранительный клапан ограничивает давление в системе до заданного максимума. Он отводит часть или все количество жидкости или газа от насоса в резервуар, когда давление достигает установленного значения. Регулятор противодавления поддерживает желаемое входное давление посредством изменения расхода жидкости или газа в ответ на изменение входного давления.

Клапаны переключения давления

Клапаны переключения давления предназначены для пневматических логических систем. Эти клапаны бывают 2/2-ходовыми или 3/2-ходовыми.

Регулятор воздуха

Регуляторы воздуха или регуляторы воздушного компрессора подключаются к воздушному компрессору для регулирования настройки давления. Регулятор воздуха не может увеличить давление в воздушном ресивере; он может только понизить давление или вернуть его к настройке давления в баке. Таким образом, воздушный регулятор позволяет воздушному компрессору поддерживать различные пневматические инструменты с различными требованиями к давлению. Единственная необходимость заключается в том, чтобы выходное давление воздушного резервуара могло поддерживать пневматический инструмент с самым большим требованием к давлению.

Регулятор воздуха низкого давления

Регулятор воздуха низкого давления подходит для систем низкого давления. В этих регуляторах воздуха используются относительно большие диафрагмы. Большая диафрагма увеличивает площадь поверхности, с которой соприкасается входящий воздух, позволяя средам с низким давлением открывать диафрагму. Кроме того, большая диафрагма поддерживает системы, требующие высокой скорости потока.

Регулятор вакуума

Регулятор вакуума регулирует вакуум. Он поддерживает постоянный вакуум на входе регулятора и более высокий вакуум на выходе.

Другое применение

Регуляторы давления также имеют следующие применения:

• Домашнее хозяйство: Газовые грили, газовые печи, скороварки, сосуды под давлением и бытовые отопительные печи
• Сжатый воздух: Промышленные и коммерческие мастерские для очистки, приведения в действие пневматических инструментов и накачивания шин
• Аэрокосмическая промышленность: Силовые двигатели и топливные магистрали
• Сварка и резка: Подача газа под необходимым давлением из баллонов для кислородно-ацетиленовой сварки. Прочтите нашу статью о сварочном регуляторе, чтобы узнать больше.
• Транспортные средства, работающие на газе: Подача сжатого газа к двигателю

Примеры применения регулятора давления: аэрокосмическая промышленность, сварка, бытовая газовая горелка и регулирование кислорода в медицинских целях.

Критерии выбора регуляторов давления

Регуляторы давления доступны в различных размерах и конструкциях. Ниже приведен список соображений по выбору правильного регулятора давления для приложения:

• Диапазон рабочего давления
• Требуемая производительность или расход
• Характер переносимой среды (жидкость или газ)
• Диапазон рабочих температур
• Требования к материалам
• Требуется точность

Диапазон рабочего давления

Требования приложения к входному и выходному давлению определяют тип используемого регулятора:

• Диапазон входного давления, с которым регулятор может безопасно работать.
• Требуемые значения выходного давления.
• Требуемая точность выходного давления.

Требования к производительности или потоку

Оцените следующие критерии:

• Максимальный необходимый расход.
• Ожидаемое изменение расхода.
• Правильный выбор размера трубы.

Тип среды (жидкость или газ)

Следует обратить внимание на тип среды в регуляторе:

• Жидкость/газ
• Химический состав
• Воспламеняемость/взрывоопасность
• Опасная/токсичная природа
• Коррозионные свойства

Диапазон рабочих температур

Материалы для регуляторов давления должны быть такими, чтобы они могли эффективно выполнять свои функции в определенном диапазоне рабочих температур без потери свойств материала. Эластомеры для уплотнения регулятора ниже:

• Нитрил (NBR) или неопрен (от -40 °C до 82 °C)
• Этиленпропилен (EPDM) или перфторэластомер (FKM) для более высоких температур

Требования к материалам

В зависимости от среды и условий эксплуатации доступны различные материалы компонентов регулятора, например:

• Латунь: Обычный и экономичный
• Пластик: Экономичный и одноразовый
• Алюминий: Особенности веса
• Нержавеющая сталь: Коррозионная среда, высокие требования к чистоте и высокие рабочие температуры.

Уплотнение в регуляторе давления должно быть совместимо с рабочей температурой и средой. Важными факторами являются размер и вес регулятора давления. При выборе соответствующего типа следует учитывать материал, требуемый размер порта, требования к регулировке и тип монтажа.

Требуемая точность

Значение «падения» регулятора давления указывает на точность регулятора давления. Падение – это снижение выходного давления при увеличении расхода жидкости. Для более низких требований к точности может быть приемлемым относительно более высокий уровень спада. Регуляторы давления с большим падением давления, как правило, более экономичны. Для более высокой точности тип конструкции, оптимизированный размер клапана и многоступенчатая конструкция могут уменьшить величину падения.

Часто задаваемые вопросы

Что делает регулятор давления?

Регулятор давления принимает входное давление и снижает его до постоянного выходного давления. Он регулируется для широкого диапазона давлений, которые выше или равны выходному давлению.