Регулятор давления


- 1. Винт с установкой давления
- 2. Весна
- 3. Привод
- 4. Порт впуска (высокое давление)
- 5. выходной порт (низкое давление)
- 6. корпус клапана
- 7. Клапан корона и сиденье

Регулятор давления - это клапан , который контролирует давление жидкости до желаемого значения, используя отрицательную обратную связь от контролируемого давления. Регуляторы используются для газов и жидкостей и могут быть неотъемлемым устройством с настройкой давления, ограничителем и датчиком в одном корпусе или состоят из отдельного датчика давления, контроллера и клапана потока.
Найдены два типа: регулятор снижения давления и регулятор обратного давления.
- Регулятор с уменьшением давления - это управляющий клапан , который снижает входное давление жидкости до желаемого значения на его выходе. Это обычно открытый клапан и установлен вверх по течению от чувствительного к давлению оборудования. [ 1 ]
- Регулятор обратного давления , клапан обратного давления , клапан, поддерживающий давление , или регулятор, поддерживающий давление, представляет собой управляющий клапан , который поддерживает установленное давление на его входной стороне, открывая, чтобы разрешить поток, когда давление входов превышает установленное значение. чрезмерного давления Он отличается от сходного клапана тем, что клапан из чрезмерного давления предназначен только для открытия только тогда, когда содержащее давление является чрезмерным, и не требуется поддерживать постоянное давление вверх по течению. Они отличаются от снижения давления регуляторов тем, что регулятор давления контролирует давление вниз по течению и нечувствительна к давлению вверх по течению. [ 2 ] Это обычно закрытый клапан, который может быть установлен параллельно с чувствительным оборудованием или после чувствительного оборудования, чтобы обеспечить обструкцию течь и тем самым поддерживать давление вверх по течению. [ 1 ]
Оба типа регулятора используют обратную связь регулируемого давления в качестве входного механизма управления и обычно приводятся в действие с помощью пружинной нагруженной диафрагмы или поршневого поршня, реагирующих на изменения давления обратной связи для управления отверстием клапана, и в обоих случаях клапан должен быть открыт Только достаточно для поддержания установленного регулируемого давления. Фактический механизм может быть очень похожим во всех отношениях, за исключением размещения крана давления обратной связи. [ 2 ] Как и в других механизмах управления обратной связью, уровень демпфирования важен для достижения баланса между быстрой реакцией на изменение измеренного давления и стабильность выхода. Недостаточное демпфирование может привести к колебанию охоты на контролируемое давление, в то время как чрезмерное трение движущихся частей может вызвать гистерезис .
Регулятор с уменьшением давления
[ редактировать ]Операция
[ редактировать ]Основная функция регулятора, снижающего давление, состоит в том, чтобы соответствовать потоку газа через регулятор с спросом на жидкость, помещенную на него, сохраняя при этом достаточно постоянное выходное давление. Если поток нагрузки уменьшается, то поток регулятора также должен уменьшаться. Если поток нагрузки увеличивается, то поток регулятора должен увеличиваться, чтобы не допустить контролируемого давления из -за нехватки жидкости в системе давления. Желательно, чтобы контролируемое давление не сильно отличалось от установленной точки для широкого диапазона скоростей потока, но также желательно, чтобы поток через регулятор был стабильным, а регулируемое давление не подвержено чрезмерным колебаниям. [ Цитация необходима ]
Регулятор давления включает в себя ограничивающий элемент , нагрузочный элемент и измерительный элемент :
- Ограничивающий элемент - это клапан, который может обеспечить переменное ограничение потока, такого как клапан глобуса , клапан бабочки , клапан попетки и т. Д.
- Нагрузочный элемент - это часть, которая может применить необходимую силу к ограничивающему элементу. Эта загрузка может быть обеспечена весом, пружиной, приводом поршня или приводом диафрагмы в сочетании с пружиной.
- Измерительный элемент функционирует, чтобы определить, когда поток впускного отверстия равен выходу. Сама диафрагма часто используется в качестве измерительного элемента; Это может служить комбинированным элементом. [ Цитация необходима ]
На изображенном одностадийном регуляторе на диафрагме используется силовый баланс для управления клапаном поппета для регулирования давления. Без давления в находе пружина над диафрагмой толкает ее на клапан спетки, удерживая ее. Как только давление на входе вводится, открытая попетка позволяет поток к диафрагме, а давление в верхней камере увеличивается, пока диафрагма не будет отталкивается вверх по пружине, что приводит к уменьшению поклевания, наконец, останавливает дальнейшее повышение давления. Регулируя верхний винт, давление вниз на диафрагме может быть увеличено, требуя большего давления в верхней камере для поддержания равновесия. Таким образом, давление в выходе регулятора контролируется. [ Цитация необходима ]
Одноступенчатый регулятор
[ редактировать ]
Газ высокого давления от подачи поступает в регулятор через впускной порт. Датчик давления впускного отверстия будет указывать на это давление. Затем газ проходит через нормальное отверстие для контрольного клапана открытого давления, а давление вниз по течению не поднимается до тех пор, пока диафрагма, применяющая клапан, не будет отклоняется достаточно, чтобы закрыть клапан, предотвращая больше газа в сторону низкого давления, пока давление снова не упадет. Датчик давления выхода будет указывать на это давление. [ Цитация необходима ]
Давление на выходе на диафрагму и давление на входе и силу пружины попетки на верхней части клапана удерживают диафрагму/попетку в закрытом положении против силы нагрузочной пружины диафрагмы. Если давление питания падает, сила закрытия из -за давления питания уменьшается, а давление вниз по течению немного возрастет, чтобы компенсировать. Таким образом, если давление питания падает, давление на выходе увеличится, при условии, что давление на выходе остается ниже падения давления питания. Это является причиной дампа в конце танка, где подача предоставляется бензобаком под давлением. [ Цитация необходима ] Оператор может компенсировать этот эффект, регулируя пружинную нагрузку, повернув ручку, чтобы восстановить давление на выходе на желаемый уровень. С помощью единого этапа регулятора, когда давление питания снижается, более низкое давление на входе приводит к подъему выходного давления. Если сжатие пружины с нагрузкой диафрагмы не регулируется для компенсации, попет может оставаться открытой и позволить резервуару быстро сбросить оставшееся содержимое. [ Цитация необходима ]
Двойной регулятор
[ редактировать ]
Двумя сценическими регуляторами являются два регулятора последовательно в одном и том же корпусе, которые работают, чтобы постепенно снижать давление в двух шагах вместо одного. Первая стадия, которая является предустановленной, снижает давление подачи газа до промежуточной стадии; Газ при этом давлении проходит во вторую стадию. Газ появляется со второй стадии при давлении (рабочее давление), установленное пользователем, регулируя ручку управления давлением на загрузочной пружине диафрагмы. Двухступенчатые регуляторы могут иметь два предохранительных клапана, так что, если есть какое -либо избыточное давление между этапами из -за утечки на сиденье клапана первого этапа, повышение давления не перегружает структуру и не вызовет взрыв. [ Цитация необходима ]
Незабалансированный одноступенчатый регулятор может потребоваться частая регулировка. Когда давление питания падает, давление на выходе может измениться, что требует регулировки. В двухэтапном регуляторе существует улучшенная компенсация за любое падение давления питания. [ Цитация необходима ]
Приложения
[ редактировать ]Снижение давления регуляторов
[ редактировать ]Воздушные компрессоры
[ редактировать ]Воздушные компрессоры используются в промышленных, коммерческих и домашних семинарах для выполнения ряда рабочих мест, включая продувные вещи в чистоте; управление воздушными инструментами; и раздувание таких вещей, как шины, шарики и т. Д. Регуляторы часто используются для регулировки давления, исходящего из воздушного приемника (бак), чтобы соответствовать тому, что необходимо для задачи. Часто, когда один большой компрессор используется для подачи сжатого воздуха для многократного использования (часто называемого «магазином воздуха», если он построен как постоянная установка труб во всем здании), будут использоваться дополнительные регуляторы для обеспечения того, чтобы каждый отдельный инструмент или функция получает давление, которое ему нужно. Это важно, потому что некоторые воздушные инструменты или использование для сжатого воздуха требуют давления, которое может привести к повреждению других инструментов или материалов. [ Цитация необходима ]
Самолеты
[ редактировать ]Регуляторы давления обнаруживаются в давлениях в салоне самолетов, контроле давления в уплотнении навеса, систем питьевой воды и под давлением волновода. [ 3 ]
Аэрокосмическая
[ редактировать ]Регуляторы аэрокосмического давления имеют применение в управлении давлением движения для систем управления реакцией (RCS) и систем управления отношениями (ACS), где присутствуют высокие вибрации, большие экстремальные температуры и коррозионные жидкости. [ 4 ]
Кулинария
[ редактировать ]Сосуды под давлением могут использоваться для приготовления пищи гораздо быстрее, чем при атмосферном давлении, поскольку более высокое давление повышает точку кипения содержимого. Все современные скороварки будут иметь клапан регулятора давления и клапан снятия давления в качестве механизма безопасности для предотвращения взрыва в случае, если клапан регулятора давления не может адекватно высвобождать давление. В некоторых старых моделях отсутствует клапан, выпущенный безопасности [ Цитация необходима ] Полем Большинство моделей домашней кулинарии построены для поддержания низкого и высокого давления. Эти настройки обычно составляют от 7 до 15 фунтов на квадратный дюйм (от 0,48 до 1,03 бар). Почти все домашние кулинарные единицы будут использовать очень простой одноступенчатый регулятор давления. Старые модели просто будут использовать небольшой вес сверху отверстия, которое будет подниматься за счет чрезмерного давления, чтобы позволить избыточному пар сбежать. Более новые модели обычно включают в себя пружинный клапан, который поднимает и позволяет давлению, чтобы выходить из-за того, что давление в сосуде поднимается. Некоторые скороварки будут иметь быстрое выпуск на клапане регулятора давления, что, по сути, снизит натяжение пружины, чтобы давление сбежал с быстрой, но все же безопасной скоростью. Коммерческие кухни также используют скороварку, в некоторых случаях с использованием скороварки на масляной основе для быстрого жаркого фаст -фуда. Ссуды давления такого рода также могут использоваться в качестве автоклавов для стерилизации небольших партий оборудования и в операциях на домашнем консервировании. [ Цитация необходима ]
Снижение давления воды
[ редактировать ]
Регулирующий клапан, регулирующий давление воды, ограничивает приток путем динамического изменения отверстия клапана, так что, когда меньше давления находится снаружи, клапан открывается полностью, и слишком большое давление на внешнюю часть заставляло к выключению клапана. В ситуации без давления, где вода может течь назад, она не будет затруднена. Клапан регулирования давления воды не функционирует как контрольный клапан. [ Цитация необходима ] [ нужно разъяснения ]
Они используются в приложениях, где давление воды слишком высокое в конце линии, чтобы избежать повреждения приборов или труб.
Сварка и резка
[ редактировать ]Процессы сварки и резки с кислотой топлива требуют, чтобы газы при определенных давлениях, и регуляторы, как правило, будут использоваться для снижения высокого давления цилиндров хранения , которые можно использовать для резки и сварки. Регуляторы кислорода и топливного газа обычно имеют две стадии: первая стадия регулятора высвобождает газ при постоянном давлении от цилиндра, несмотря на то, что давление в цилиндре становится меньше, когда газ высвобождается. Вторая стадия регулятора контролирует снижение давления от промежуточного давления до низкого давления. Окончательная скорость потока может быть скорректирована в факеле. Узел регулятора обычно имеет две измерительные изделия, одна указывает на давление цилиндра, другое указывает на давление доставки. Агрочная сварка инертного газа также использует газ, хранящийся при высоком давлении, обеспечиваемом через регулятор. Там может быть калиброванная калиброванная калибрована до конкретного газа. [ Цитация необходима ]
Пропан/LP GAS
[ редактировать ]Все приложения для газа пропана и LP требуют использования регулятора. Поскольку давление в резервуарах пропана может значительно колебаться с температурой, должны присутствовать регуляторы, чтобы обеспечить постоянное давление на приключения в нижней части. Эти регуляторы обычно компенсируют давление в резервуаре от 30 до 200 фунтов на квадратный дюйм (2,1–13,8 бар) и обычно доставляют 11 -дюймового столбца воды 0,4 фунта на квадратный дюйм (28 мбар) для жилых применений и 35 дюймов толщины воды 1,3 фунта на квадратный дюйм (90 мбар) для промышленного применения. Регуляторы пропана различаются по размеру и форме, давлению доставки и регулировке, но являются однородными в своей цели, чтобы обеспечить постоянное давление на выходе для требований вниз по течению. Общие международные условия для внутренних регуляторов газа LP составляют 28 мбар для бутана и 37 мбар для пропана.
Газовые транспортные средства
[ редактировать ]Все автомобильные двигатели, которые работают на сжатом газе в качестве топливного (двигателя внутреннего сгорания или электроэнергии топливного элемента), требуют регулятора давления для снижения накопленного газа ( СПГ или водород ) с 700, 500, 350 или 200 бар (или 70, 50, 35 и 20 МПа) до рабочего давления. [ Цитация необходима ] )
Рекреационные транспортные средства
[ редактировать ]Для рекреационных транспортных средств с сантехникой необходим регулятор давления для снижения давления внешнего водоснабжения, подключенного к сантехнике транспортного средства, поскольку подача может быть гораздо более высоким уровнем высоты, чем кемпинг, а давление воды зависит от высоты толщины воды Полем Без регулятора давления интенсивного давления, столкнутого в некоторых кемпингах в горных районах, может быть достаточно, чтобы взломать водопроводные трубы или сместить сантехнические суставы, вызывая наводнения. Регуляторы давления для этой цели, как правило, продаются в виде небольших винтовых аксессуаров, которые соответствуют встроенному с шлангами, используемыми для подключения RV к водоснабжению, которые почти всегда находятся в винтовой территории с общим садовым шлангом . [ Цитация необходима ]
Дыхательное подавление газа
[ редактировать ]
Регуляторы давления используются с цилиндрами дайвинга для подводного плавания . Танк может содержать давление, превышающее 3000 фунтов на квадратный дюйм (210 бар), что может привести к смертельной травме баротравма человеку, дышающему его непосредственно. Регулятор, контролируемый спросом, обеспечивает поток дыхательного газа при давлении окружающей среды (что варьируется в зависимости от глубины в воде). Регуляторы с уменьшением давления также используются для подачи дыхательного газа на поставленные на поверхность дайверов, [ 5 ] и люди, которые используют автономный дыхательный аппарат (SCBA) для спасения и хэбмата, работают на суше. Международное давление для SCBA при нормальном атмосферном давлении, как правило, можно оставлять постоянным в заводской настройке, но для дайверов, поставляемых на поверхность, он контролируется оператором газовой панели , в зависимости от требований к глубине и скорости потока. Дополнительный кислород для высоких полетов в непреодолимых самолетах и медицинских газах также обычно распределяется посредством регуляторов снижения давления из хранения высокого давления. [ 6 ] [ 7 ]
Дополнительный кислород также может быть выдан через регулятор, который уменьшает давление и поставляет газ при достоверной скорости потока, чтобы смешать с окружающим воздухом. [ 8 ] Одним из способов создания постоянного массового потока при переменном давлении окружающей среды является использование задохнутого потока , где поток через отверстие измерения является звуковым. Для заданного газа в задыхаемом потоке скорость массового потока может контролироваться путем установки размера отверстия или давления вверх по течению. Для получения задохнутого потока в кислороде абсолютное соотношение давления вверх по течению и нисходящего газа должно превышать 1,893 при 20 ° C. При нормальном атмосферном давлении это требует поднятого давления более 1,013 × 1,893 = 1,918 бар. Типичное номинальное регулируемое давление из -за медицинского регулятора кислорода составляет 3,4 бар (50 фунтов на квадратный дюйм), для абсолютного давления приблизительно 4,4 бар и соотношения давления около 4,4 без обратного давления, поэтому они будут задыхаться в измерении Нижний (выход) давление до примерно 2,3 бар абсолюта. Этот тип регулятора обычно использует роторную пластину с калиброванными отверстиями и задержанными, чтобы удерживать ее на месте, когда выбирается отверстие, соответствующее желаемой скорости потока. Этот тип регулятора также может иметь одно или два некалиброванных подключения к взлету из промежуточного давления Система безопасности индекса диаметра (DISS) или аналогичные разъемы для подачи газа в другое оборудование, а соединение высокого давления обычно является зажимом безопасности SIN -индекса (PISS). [ 9 ] Подобные механизмы могут быть использованы для контроля скорости потока для регуляторов авиации и альпинизма.
Горнодобывающая промышленность
[ редактировать ]Поскольку давление в водопроводных трубах быстро накапливается с глубиной, подземные добычи требуют довольно сложной системы водоснабжения с уменьшением давления клапаны. Эти устройства должны быть установлены с определенным вертикальным интервалом, обычно 600 футов (180 м). [ Цитация необходима ] Без таких клапанов трубы могут взрываться, а давление было бы слишком велико для работы оборудования.
Природная газовая промышленность
[ редактировать ]Регуляторы давления широко используются в рамках индустрии природного газа. Природный газ сжимается до высокого давления, чтобы распределять по всей стране с помощью крупных трансмиссионных трубопроводов. Давление передачи может составлять более 1000 фунтов на квадратный дюйм (69 бар) и должно быть уменьшено на различных этапах до полезного давления для промышленного, коммерческого и жилого применения. В этой системе распределения существует три основных местах снижения давления. Первое сокращение расположено у городских ворот, тогда как давление передачи сбрасывается до давления распределения, чтобы питаться по всему городу. Это также место, где природный газ без запаха запах запахом Mercaptan. Давление распределения дополнительно уменьшается на районной станции регулятора, расположенной в различных точках города, до менее 60 фунтов на квадратный дюйм. Окончательный разрез будет происходить в месте конечных пользователей. Как правило, уменьшение конечного пользователя допускается до низкого давления в диапазоне от 0,25 кв. Дюйма до 5 фунтов на кв. Дюйм. Некоторые промышленные применения могут потребовать более высокого давления. [ Цитация необходима ]
Регуляторы обратного давления
[ редактировать ]- Поддерживать контроль давления вверх по течению в аналитических или процессовых системах [ 1 ]
- Защитить чувствительное оборудование от повреждения избыточного давления [ 1 ]
- Уменьшите разность давления по сравнению с компонентом, который не является устойчивым к большим различиям давления. [ 10 ]
- Линии продаж газа [ 11 ]
- Производственные суда (например, сепараторы, нагреватели или нокауты с бесплатной водой) [ 11 ]
- Вентиляционные или вспышки линии [ 11 ]
Гипербарические камеры
[ редактировать ]Там, где падение давления на встроенной выхлопной системе дыхательной системы слишком велико, как правило, в системах насыщения, регулятор обратного давления может использоваться для снижения падения давления выхлопных газов до более безопасного и более управляемого давления. [ 10 ] [ 12 ]
Восстановленные шлемы
[ редактировать ]Глубина, при которой большинство дыхательных смесей Heliox используются в дайвинге, поставленном на поверхности , обычно, как правило, не менее 5 бар над поверхностным атмосферным давлением, а выхлопной газ от дайвера должен проходить через регенератный клапан , который представляет собой клапан обратного давления, активированный в Увеличение давления в шлеме дайвера над давлением окружающей среды, вызванное выдохом дайвера. [ 13 ] [ 14 ] Утвержденный газовый шланг, который переносит выдыхаемый газ обратно на поверхность для переработки, не должен быть слишком большой разницей давления от давления окружающей среды на дайвере. Дополнительный регулятор обратного давления в этой линии позволяет более тонко установить ревек-клапан для более низкой работы дыхания на переменных глубинах. [ 15 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Встроенная дыхательная система -система поставки дыхательного газа по требованию в ограниченном пространстве
- Управляющий клапан - устройство управления потоком
- Отрицательная обратная связь - повторное использование выхода для стабилизации системы
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый «Регулятор давления против регулятора обратного давления: когда использовать один или другой… и когда использовать оба!» Полем plastomatic.com . Получено 19 марта 2020 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Определение регулятора обратного давления: что делают регуляторы обратного давления?» Полем www.equilibar.com . Получено 19 марта 2020 года . >
- ^ «Регуляторы давления самолета» . www.valcor.com . Получено 19 марта 2020 года .
- ^ «Регуляторы аэрокосмического давления» . www.valcor.com . Получено 19 марта 2020 года .
- ^ Программа дайвинг NOAA (США) (28 февраля 2001 г.). Сторян, Джеймс Т (ред.). Руководство по дайвинге NOAA, дайвинг для науки и техники (4 -е изд.). Серебряная весна, Мэриленд: Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Управление исследований океанических и атмосферных исследований, Национальная программа исследований подводников. ISBN 978-0-941332-70-5 Полем CD-ROM подготовлен и распространяется Национальной технической информационной службой (NTIS) в партнерстве с NOAA и Best Publishing Company
- ^ «Авиационный дополнительный кислород» . www.cfinotebook.net . Архивировано из оригинала 19 февраля 2023 года . Получено 12 июля 2023 года .
- ^ «14 CFR § 25.1439 - Защитное дыхательное оборудование» . www.law.cornell.edu . Получено 2 августа 2023 года .
- ^ TIEP, B.; Картер Р. (2008). «Устройство и методологии сохранения кислорода» . Хронические респираторные заболевания . 5 (2). crd.sagepub.com: 109–114. doi : 10.1177/1479972308090691 . PMID 18539725 . S2CID 6141420 .
- ^ «Руководство по обслуживанию: мини -регулятор» (PDF) . www.floteco2.com . Получено 9 августа 2023 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Легкая и чрезвычайно надежная, встроенная в дыхательная система для гипербарических камер» (PDF) . Абердин, Шотландия: C-Tecnics Ltd. Архивировал из оригинала (PDF) 25 сентября 2018 года . Получено 25 сентября 2018 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Порт, Джефф (21 мая 2019 г.). «Регулятор обратного давления в зависимости от регулятора снижения давления: в чем разница?» Полем blog.kimray.com . Получено 19 марта 2020 года .
- ^ «Регулятор обратного давления DIVEX» . Получено 19 марта 2020 года .
- ^ «Газовый регулятор обратного давления» . Получено 19 марта 2020 года - через патенты.google.com.
- ^ "Хиль -газовый клапан" . www.subspec.it . Получено 19 марта 2020 года .
- ^ «Reclaim Basic Set Up» (PDF) . www.subseasa.com . Получено 10 марта 2020 года .
Внешние ссылки
[ редактировать ]