Gaz Basınç Regülatörleri Endüstriyel Prosesler için Nasıl Çalışır?
Faaliyetlerinde endüstriyel gazlar gerektiren herhangi bir endüstriyel işlem, gazların kaynaktan kullanım noktasına güvenli ve güvenilir bir şekilde ulaştırılması için gaz dağıtım sistemlerine bağlıdır. Silindir, hortumlar, göstergeler ve bir gaz dağıtım sistemini oluşturan diğer bileşenler arasında, gaz basınç regülatörleri en kritik rollerden birini oynar—gaz basıncını kontrol eder. Bir gaz dağıtım sisteminin işletiminde veya bakımında yeni olan herkes için, gaz basınç regülatörlerinin nasıl çalıştığını anlamaya değer.
Gaz Basınç Regülatörleri Nasıl Çalışır?
En basit açıklamada, bir gaz basınç regülatörü, giriş basıncını daha düşük bir çıkış basıncına düşürür ve giriş basıncındaki dalgalanmaları en aza indirerek belirli bir çıkış basıncını korur.
Regülatörde bu süreci kontrol eden üç unsur vardır:
- Kontrol elemanı: poppet olarak da bilinir; yaylı bir valftir
- Algılama elemanı: bir piston veya diyafram
- Yük elemanı: bir yay
Bu elemanlar arasındaki etkileşim, basıncı aşağıdaki şekilde kurar ve korur:
- Yay tarafından oluşturulan kuvvet, girişten gelen gazın basınç regülatöründen akmasına izin vermek için valfi açar.
- Sonunda, çıkış ile kullanım noktası arasındaki gaz basıncı bir seviyeye yükselir ve algılama elemanına basınç uygular, bu daha sonra vananın ayarlanan basıncı korumak için yeterince açık kaldığı bir noktaya kadar vanayı kapatmaya başlar.
- Malzemelerin ve tasarımın gaz basınç regülatörünün performansını nasıl etkilediğinin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olmak için bu unsurların her birini inceleyelim.
Bir Gaz Basınç Regülatöründeki Elemanlara Daha Yakından Bakın
Çoğu regülatör, kontrol için yaylı bir “poppet” (dikey olarak ayarlanmış bir sapın ucundaki bir diskten oluşan yükselen ve düşen bir valf) kullanır. Poppet, poppet kapalıyken valf yuvası ile sıkı bir sızdırmazlık sağlamak için elastomerik bir conta içerir. Bazı yüksek basınçlı gaz regülatörü tasarımlarında termoplastik bir conta kullanılır. Conta, regülatörden akan gazla kimyasal olarak uyumlu olmalıdır.
Algılama elemanı bir diyafram veya piston olabilir. Diyafram, çıkış basıncındaki değişiklikleri algılamak için kullanılan ince disk şeklinde bir elastomerdir (gazla da uyumludur). Birçok regülatörde disk ince metalden yapılmıştır. Düşük basınçlı uygulamalarda diyaframlar tercih edilir. Bir pistona kıyasla, daha geniş bir algılama alanı sağlamak ve böylece doğru gaz basıncının korunmasında daha yüksek doğruluk sağlamak için bir diyafram daha kolay boyutlandırılabilir.
Bir diyaframa kıyasla, bir piston tasarımı daha sağlamdır ve daha yüksek çıkış basınçları için uygundur. Bir piston, piston contası ile regülatör gövdesi arasındaki sürtünme nedeniyle basınç değişikliklerine o kadar hızlı tepki vermez. Sonuç olarak, piston tasarımı, çıkış basıncında daha düşük doğruluğun kabul edilebilir olduğu uygulamalar için daha uygundur.
Yükleme elemanı basınç ayar noktasını belirler. Genellikle algılama elemanına (piston veya diyafram) kuvvet uygulayan ve bu da popeti açan mekanik bir yaydır. Çoğu regülatör, mekanik yayın uyguladığı kuvveti ayarlayarak basınç ayar noktasını ayarlar. Saat yönünde döndürülen bir ayar vidası veya düğmesi yayı sıkılaştırır ve ayar basıncını artırır. Saat yönünün tersine çevirmek ayarlanan basıncı azaltır. Alternatif olarak, birçok düzenleyici, başka bir yerde bir pilot sinyal tarafından kontrol edilebilecek doğru bir yükleme elemanı sağlamak için algılama elemanının üzerindeki bir kubbe içinde yakalanan bir basınç sinyali kullanır. Bu genellikle tehlikeli ortamlarda işçi güvenliğini sağlamak veya bir enstrümantasyon kontrol odasından proses basıncını uzaktan kontrol etmek için kullanılır.
Akış Eğrisi Regülatörün Çalışma Aralığını Tanımlar
Her gaz basınç regülatörü, çalışma aralığını tanımlayan bir akış eğrisine sahiptir. Akış eğrisi, faydalı düzenleme kapasitesinin belirlenmesinde önemlidir. Akış eğrisinin üç bölümü vardır:
- Koltuk Yükünün Düşmesi veya Kilitlenmesi, regülatör valfini tamamen kapatmak ve gaz akışını önlemek için gereken ayar noktasının üzerindeki basıncı gösterir. Çok fazla basınç oluştuğunda, gaz regülatörü popeti kapatır.
- İdeal Çalışma Aralığı, regülatörün en büyük kontrolü sağladığı akış eğrisinin altındaki alandır.
- Boğulmuş Akışherhangi bir azalmanın, sabit bir yukarı akış basıncı ve sıcaklığı için akış hızı üzerinde hiçbir etkisinin olmayacağı sınırlayıcı bir durumdur. Bu durumda regülatör valfi tamamen açıktır ve artık basıncı ayarlamamaktadır.
0 comments