Безплатно сваляне

Съдържание

Наличните регулатори на налягането на Beswick можете да намерите в нашия онлайн каталог: Щракнете тук за регулатори на налягането

Регулаторите на налягането се намират в много често срещани домашни и промишлени приложения. Например, регулаторите на налягането се използват в газови решетки за регулиране на пропан, в пещи за отопление на дома за регулиране на природните газове, в медицинско и стоматологично оборудване за регулиране на кислород и анестезионосни газове, в пневматични системи за автоматизация за регулиране на сгъстен въздух, в двигатели за регулиране на горивото и в горивните клетки за регулиране на водорода. Както показва този частичен списък, все още има много приложения за регулатори, във всеки от тях регулаторът на налягането осигурява същата функция. Регулаторите на налягането намаляват подаващото (или входното) налягане до по-ниско изходно налягане и работят за поддържане на това изходно налягане въпреки колебанията във входното налягане. Намаляването на входното налягане до по-ниско налягане на изхода е ключовата характеристика на регулаторите на налягането.

При избора на регулатор на налягането трябва да се имат предвид много фактори. Важните съображения включват: диапазони на работното налягане за входа и изхода, изисквания за дебита, течността (газ, течност, токсичен ли е или запалим?), Очакван работен температурен диапазон, избор на материал за компонентите на регулатора, включително уплътненията, както и като ограничения за размер и тегло.

Материали, използвани в регулаторите на налягането

Налична е широка гама от материали за работа с различни течности и работни среди. Общите материали на компонентите на регулатора включват месинг, пластмаса и алуминий. Предлагат се и различни класове неръждаема стомана (като 303, 304 и 316). Пружините, използвани вътре в регулатора, обикновено са направени от музикална тел (въглеродна стомана) или неръждаема стомана.

Месингът е подходящ за най-често срещаните приложения и обикновено е икономичен. Алуминият често се посочва, когато теглото е съображение. Пластмасата се взема предвид, когато ниската цена е от първостепенно значение или се изисква изхвърляне на артикул. Неръждаемите стомани често се избират за използване с корозивни течности, използване в корозивна среда, когато чистотата на течността е съображение или когато работните температури ще бъдат високи.

Също толкова важна е съвместимостта на уплътнителния материал с течността и с работния температурен диапазон. Buna-n е типичен уплътнителен материал. Някои производители предлагат допълнителни уплътнения, които включват: флуоровъглерод, EPDM, силикон и перфлуороеластомер.

Използвана течност (газ, течност, токсичен или запалим)

Химичните свойства на флуида трябва да се имат предвид, преди да се определят най-добрите материали за вашето приложение. Всяка течност ще има свои уникални характеристики, така че трябва да се внимава да се избере подходящото тяло и уплътнителни материали, които ще влязат в контакт с течността. Частите на регулатора, които са в контакт с течността, са известни като „навлажнени“ компоненти.

Също така е важно да се определи дали течността е запалима, токсична, експлозивна или опасна по природа. Неразтоварващ регулатор се предпочита за използване с опасни, експлозивни или скъпи газове, тъй като конструкцията не изпуска прекомерно налягане надолу по веригата в атмосферата. За разлика от регулатора без облекчаване, регулаторът за облекчаване (известен също като самооблекчаващ се) е проектиран да изхвърля излишното налягане надолу по течението в атмосферата. Обикновено за тази цел има отвор за отдушници отстрани на корпуса на регулатора. При някои специални конструкции отворът за отдушник може да бъде с резба и всяко излишно налягане може да се отведе от корпуса на регулатора през тръби и да се изтощи в безопасна зона. Ако е избран този тип дизайн, излишната течност трябва да се обезвъздуши подходящо и в съответствие с всички разпоредби за безопасност.

Температура

Материалите, избрани за регулатора на налягането, не само трябва да бъдат съвместими с течността, но също така трябва да могат да функционират правилно при очакваната работна температура. Основната грижа е дали избраният еластомер ще функционира правилно през очаквания температурен диапазон. Освен това работната температура може да повлияе на капацитета на потока и/или скоростта на пружината при екстремни приложения.

Работно налягане

Входното и изходното налягане са важни фактори, които трябва да се имат предвид, преди да се избере най-добрият регулатор. Важните въпроси, на които трябва да отговорите, са: Какъв е диапазонът на колебания във входното налягане? Какво е необходимото изходно налягане? Каква е допустимата промяна в изходното налягане?

Изисквания за потока

Каква е максималната скорост на потока, която приложението изисква? Колко варира дебитът? Изискванията за пренасяне също са важно съображение.

Размер и тегло

В много високотехнологични приложения пространството е ограничено и теглото е фактор. Някои производители са специализирани в миниатюрни компоненти и трябва да бъдат консултирани. Изборът на материали, по-специално компонентите на корпуса на регулатора, ще повлияе на теглото. Също така внимателно обмислете размерите на порта (резбата), стиловете за настройка и възможностите за монтаж, тъй като те ще повлияят на размера и теглото.

Регулатори на налягането в експлоатация

Регулаторът на налягането се състои от три функционални елемента

  1. ) Елемент за намаляване или ограничаване на налягането. Често това е пружинен накрайник.
  2. ) Чувствителен елемент. Обикновено диафрагма или бутало.
  3. ) Елемент на референтната сила. Най-често извор.

При работа референтната сила, генерирана от пружината, отваря клапана. Отварянето на клапана оказва натиск върху сензорния елемент, който от своя страна затваря клапата, докато не се отвори, колкото да поддържа зададеното налягане. Опростената схема „Схема на регулатора на налягането“ илюстрира тази схема за балансиране на силите. (виж отдолу)

налягането

(1) Елемент за намаляване на налягането (отворен клапан)

Най-често регулаторите използват ограничителен елемент с пружинен "отворен" клапан. Вдлъбнатината включва еластомерно уплътнение или, при някои конструкции с високо налягане, термопластично уплътнение, което е конфигурирано да направи уплътнение върху седалката на клапана. Когато силата на пружината отдалечи уплътнението от седалката на клапана, течността се оставя да изтече от входа на регулатора към изхода. Тъй като изходното налягане се повишава, силата, генерирана от сензорния елемент, се противопоставя на силата на пружината и вентилът е затворен. Тези две сили достигат точка на баланс в зададената точка на регулатора на налягането. Когато налягането надолу по течението падне под зададената точка, пружината изтласква отвора от седалката на клапана и се оставя допълнителна течност да тече от входа към изхода, докато балансът на силата се възстанови.

(2) Сензорен елемент (бутало или мембрана)

Дизайнът на бутален дизайн често се използва, когато се изискват по-високи изходни налягания, когато здравината е проблем или когато изходното налягане не трябва да се поддържа в строг толеранс. Конструкциите на буталата са склонни да бъдат бавни в сравнение с конструкциите на диафрагмата поради триенето между уплътнението на буталото и корпуса на регулатора.

При приложения с ниско налягане или когато се изисква висока точност, се предпочита стилът на диафрагмата. Мембранните регулатори използват елемент с форма на тънък диск, който се използва за усещане на промени в налягането. Те обикновено са изработени от еластомер, но тънкият свит метал се използва в специални приложения. Мембраните по същество елиминират триенето, присъщо на конструкциите в стил бутало. Освен това, за определен размер на регулатора често е възможно да се осигури по-голяма зона на чувствителност с дизайн на диафрагмата, отколкото би било осъществимо, ако се използва дизайн на бутален дизайн.

(3) Елементът на референтната сила (пролет)

Елементът на еталонната сила обикновено е механична пружина. Тази пружина упражнява сила върху сензорния елемент и действа, за да отвори клапана. Повечето регулатори са проектирани с настройка, която позволява на потребителя да регулира зададената стойност на изходното налягане чрез промяна на силата, упражнявана от референтната пружина.

Точност и капацитет на регулатора

Точността на регулатора на налягането се определя чрез картографиране на изходното налягане спрямо дебита. Получената графика показва спада на изходното налягане при увеличаване на дебита. Това явление е известно като увисване. Точността на регулатора на налягането се дефинира като колко увисналост показва устройството в редица потоци; по-малко увисване е равно на по-голяма точност. Кривите на налягането спрямо потока, предоставени в графиката „Работна карта на регулатора на налягането с директно действие“, показват полезния регулиращ капацитет на регулатора. Когато избират регулатор, инженерите трябва да изследват кривите на налягане спрямо потока, за да се уверят, че регулаторът може да отговори на изискванията за ефективност, необходими за предложеното приложение.

Droop Определение

Терминът „увисване“ се използва за описване на спада на изходното налягане под първоначалната зададена точка, тъй като потокът се увеличава. Падането може да бъде причинено и от значителни промени във входното налягане (от стойността, когато е зададен изходът на регулатора). Тъй като налягането на входа се повишава от първоначалната настройка, налягането на изхода пада. Обратно, когато налягането на входа пада, налягането на изхода се повишава. Както се вижда на графиката „Работна карта на регулатора на налягането с пряко действащо действие“, този ефект е важен за потребителя, тъй като показва полезния регулиращ капацитет на регулатора.

Размер на отвора

Увеличаването на отвора на клапана може да увеличи капацитета на потока на регулатора. Това може да е от полза, ако вашият дизайн може да побере по-голям регулатор, но внимавайте да не го посочите прекалено. Регулаторът с извънгабаритен клапан, в условията на предвиденото приложение, ще доведе до по-голяма чувствителност към колебанията на входящото налягане и може да причини прекомерно увисване.

Заключете налягането

„Заключващо налягане“ е налягането над зададената точка, необходимо за пълно изключване на клапана на регулатора и осигуряване на липса на поток.

Хистерезис

Хистерезис може да възникне в механични системи, като регулатори на налягането, поради силите на триене, причинени от пружини и уплътнения. Погледнете графиката и ще забележите, за дадена скорост на потока, че изходното налягане ще бъде по-високо с намаляващ поток, отколкото ще бъде с нарастващ поток.

Едноетапен регулатор

Едностепенните регулатори са отличен избор за относително малки намаления на налягането. Например въздушните компресори, използвани в повечето заводи, генерират максимално налягане в диапазона от 100 до 150 psi. Това налягане се прекарва през фабриката, но често се намалява с едностепенен регулатор за понижаване на налягането (10 psi, 50 psi, 80 psi и т.н.), за да се управляват автоматизирани машини, тестови щандове, металорежещи машини, оборудване за тестване на течове, линейни изпълнителни механизми и други устройства. Едностепенните регулатори на налягането обикновено не се представят добре при големи колебания във входното налягане и/или дебита.

Двустепенен (двустепенен) регулатор

Двустепенният регулатор на налягането е идеален за приложения с големи вариации в дебита, значителни колебания във входното налягане или намаляващо входно налягане, което се случва при газ, доставян от малък резервоар или газов цилиндър.

При повечето едностепенни регулаторни регулатори, с изключение на тези, които използват конструкция с компенсирано налягане, голям спад на входното налягане ще доведе до леко повишаване на изходното налягане. Това се случва, тъй като силите, действащи върху клапана, се променят поради големия спад на налягането от момента, в който първоначално е зададено изходното налягане. При двустепенна конструкция вторият етап няма да бъде подложен на тези големи промени в налягането на входа, а само незначителната промяна от изхода на първия етап. Това устройство води до стабилно изходно налягане от втория етап, въпреки значителните промени в налягането, подавано към първия етап.

Тристепенен регулатор

Тристепенен регулатор осигурява стабилно изходно налягане, подобно на двустепенен регулатор, но с добавената способност да се справя със значително по-високо максимално входно налягане. Например, тристепенният регулатор на Beswick PRD3HP е проектиран да се справя с входно налягане до 3000 psi и ще осигури стабилно изходно налягане (в диапазона от 0 до 30 psi) въпреки промените в налягането на подаване. Малък и лек регулатор на налягането, който може да поддържа стабилно ниско изходно налягане въпреки входното налягане, което с времето ще намалее от високо налягане, е критичен компонент в много проекти. Примерите включват преносими аналитични инструменти, водородни горивни клетки, БЛА и медицински устройства, задвижвани от газ с високо налягане, доставян от газов патрон или цилиндър за съхранение.

След като сте избрали регулатора, който най-добре отговаря на вашето приложение, важно е регулаторът да бъде инсталиран и настроен правилно, за да се гарантира, че той функционира по предназначение.

Повечето производители препоръчват инсталирането на филтър пред регулатора (някои регулатори имат вграден филтър), за да се предотврати замърсяването на мръсотията и частиците от седалката на клапана. Работата на регулатор без филтър може да доведе до изтичане към изходния отвор, ако седалката на клапана е замърсена с мръсотия или чужди материали. Регулираните газове не трябва да съдържат масла, мазнини и други замърсители, които могат да замърсят или повредят компонентите на клапана или да атакуват уплътненията на регулатора. Много потребители не знаят, че газовете, доставяни в бутилки и малки газови патрони, могат да съдържат следи от масла от производствения процес. Наличието на масло в газа често не е очевидно за потребителя и затова тази тема трябва да бъде обсъдена с вашия доставчик на газ, преди да изберете уплътнителните материали за вашия регулатор. Освен това газовете трябва да са без прекомерна влага. При приложения с висока скорост на потока може да възникне заледяване на регулатора, ако има влага.

Ако регулаторът на налягането ще се използва с кислород, имайте предвид, че този кислород изисква специализирани познания за безопасно проектиране на системата. Трябва да се посочат смазочни материали, съвместими с кислород и обикновено се определя допълнително почистване, за да се отстранят следите от петролни режещи масла. Уверете се, че сте информирали вашия доставчик на регулатор, че планирате да използвате регулатора в кислородно приложение.

Не свързвайте регулаторите към източник на захранване с максимално налягане, по-голямо от номиналното входно налягане на регулатора. Регулаторите на налягането не са предназначени за използване като спирателни устройства. Когато регулаторът не се използва, подаващото налягане трябва да бъде изключено.

Инсталация

ЕТАП 1
Започнете, като свържете източника на налягане към входящия отвор и регулираната тръба за налягане към изходния отвор. Ако портовете не са маркирани, консултирайте се с производителя, за да избегнете неправилни връзки. При някои конструкции може да възникне повреда на вътрешните компоненти, ако подаващото налягане погрешно се подава към изходния порт.

СТЪПКА 2
Преди да включите подаващото налягане към регулатора, отдръпнете копчето за регулиране, за да ограничите потока през регулатора. Постепенно включете подаващото налягане, за да не „шокирате“ регулатора с внезапен прилив на течност под налягане. ЗАБЕЛЕЖКА: Избягвайте да завъртате регулиращия винт докрай в регулатора, защото при някои конструкции на регулатора пълното подаващо налягане ще бъде подадено към изходния отвор.

СТЪПКА 3
Настройте регулатора на налягането на желаното изходно налягане. Ако регулаторът не освобождава, ще бъде по-лесно да регулирате изходното налягане, ако течността тече, а не „задънена улица“ (без поток). Ако измереното изходно налягане надвишава желаното изходно налягане, обезвъздушете течността от долната страна на регулатора и намалете изходното налягане, като завъртите копчето за регулиране. Никога не изпускайте течност чрез разхлабване на фитингите, тъй като това може да доведе до нараняване.

С регулатор на облекчаващия стил, свръхналягането автоматично ще се отвежда в атмосферата от долната страна на регулатора, когато копчето се завърти, за да намали настройката на изхода. Поради тази причина не използвайте регулатори на облекчаващия стил със запалими или опасни течности. Уверете се, че излишната течност се отвежда безопасно и в съответствие с всички местни, щатски и федерални разпоредби.

СТЪПКА 4
За да получите желаното изходно налягане, направете окончателните настройки, като бавно увеличавате налягането отдолу под желаната зададена точка. Задаването на налягането отдолу на желаната настройка е за предпочитане пред настройката от горе на желаната настройка. Ако превишите зададената точка, докато настройвате регулатора на налягането, отдръпнете зададеното налягане до точка под зададената точка. След това отново постепенно увеличавайте налягането до желаната зададена точка.

СТЪПКА 5
Включете и изключете подаващото налягане няколко пъти, докато наблюдавате изходното налягане, за да потвърдите, че регулаторът постоянно се връща към зададената точка. Освен това изходното налягане също трябва да се включва и изключва, за да се гарантира, че регулаторът на налягането се връща към желаната зададена точка. Повторете последователността за настройка на налягането, ако изходното налягане не се върне към желаната настройка.

Beswick Engineering е специализирана в миниатюрни течни и пневматични фитинги, бързи разединители, клапани и регулатори. Имаме екип от разработени инженери по приложения, готови да ви помогнат с вашите въпроси. По поръчка се предлагат персонализирани дизайни. Изпратете вашето запитване на нашата страница за връзка с нас или щракнете върху иконата за чат на живо в долния десен ъгъл на екрана.