G; rer l; ефект на налягането d; захранване - едно; гатанка; гулатори

На линия:

Търсене

Файлове

Управление на ефекта от налягането на захранването - загадка от регулатори

Публикация: октомври 2013 г.

Сподели на

Операторите, работещи по процес, включващ газова бутилка, понякога наблюдават изненадващо явление: изходното налягане след регулатора се увеличава без видима причина. С изпразването на бутилката налягането на газа на входа на регулатора намалява. Човек би си помислил логично, че изходното налягане също трябва да намалее.
Всъщност обаче изходното налягане се увеличава, което често кара оператора да мисли, че регулаторът е дефектен.

Няколко причини могат да бъдат в основата на това явление, но най-вероятното предположение не е това за дефектен регулатор. Най-вероятната причина е ефектът на подаващото налягане (или SPE), понякога наричан "зависимост". По-добре е да намалите SPE колкото е възможно повече. Ако SPE на регулатора е твърде висок, варирането на налягането може да окаже влияние върху ефективността на системата.

За щастие е възможно да се справите с проблема EPS, като изберете подходящия регулатор - или комбинация от регулатори - за дадено приложение. В редки случаи може да успеете да намалите SPE чрез ръчно регулиране на зададеното налягане на регулатора. Но през повечето време трябва да направите някои промени в настройката на вашата система. Ако е възможно, по-добре е да направите тези промени по-рано, по време на фазата на проектиране на системата, а не в съществуваща система, тъй като тогава може да срещнете проблеми като ограничение на пространството или ограничения. Допълнителни разходи, които могат да ограничат вашите възможности.

Разбиране на ПЕС

SPE се дефинира като промяна в изходното налягане поради промяна във входното (или подаващото) налягане. Ако налягането на входа намалява, има съответно увеличение на изходното налягане. Обратно, ако налягането на входа се увеличава, налягането на изхода намалява. Входящото и изходното налягане варират в противоположни посоки.

SPE не е повтарящо се явление в приложенията с газови бутилки. Това се случва, когато има промяна в налягането на входа. Това обаче ще бъде забелязано само в ситуации, при които налягането на входа се е променило значително, например когато газовият цилиндър се е изпразнил и налягането се е увеличило от, да речем, 153 бара (2200 psig) на 35 бара (500 psig).

Разликата в изходното налягане на регулатора може да бъде оценена по следната формула: ∆P (изход) = ∆P (вход) x SPE. Тоест, ако SPE на регулатора е 1% (0,01), промяната в изходното налягане е равна на 1% от промяната във входното налягане. Например, когато цилиндърът се изпразни и налягането се увеличи от 153 бара (2200 psig) до 35 bar (500 psig), изходното налягане на регулатора ще се увеличи с 1,2 бара (17 psig). Не забравяйте, че ако налягането на входа намалява, налягането на изхода се увеличава и обратно. Стойностите на SPE варират при различните модели регулатори и обикновено се предоставят от производителя. Тази стойност може да бъде дадена като процент (например 1,0 процента) или като съотношение (например 10: 1000).

За да разберете произхода на PES, трябва да погледнете вътре в регулатор. Фигури 1а и 1б показват вътрешността на пружинен регулатор. Това е основен модел с "небалансиран клапан".

Регулаторът работи чрез балансиране на силите, показани на фигури 1а и 1б. Силите се упражняват върху диафрагмата и върху клапана. Тези сили са склонни да блокират потока надолу по течението, което от своя страна намалява изходното налягане. Те идват от налягането, упражнявано от течността в системата - на входа (FI) и изхода (FO) на регулатора - и от напрежението на пружината на клапана (FS2). Друга сила - тази на регулиращата пружина на регулатора (FS) - се упражнява надолу върху мембраната, което има ефект на отваряне на клапана и увеличаване на изходното налягане. Интензивността на силата, упражнявана от пружината, се определя от регулирането на налягането, направено от оператора.

На фигура 1а силата, упражнявана от входното налягане (FI) върху цялата повърхност на седалката (А1), както и силата, упражнявана от пружината на клапана (FS2), действат заедно, за да затворят клапана. Силата, упражнявана от изходното налягане (FO) от долната страна на диафрагмата, изтласква диафрагмата нагоре, привеждайки клапата в затворено положение срещу седалката.

фигура 1а

На фигура 1b силата, упражнявана от пружината (FS), изтласква клапана в отворено положение. Когато една от тези сили варира по интензивност, останалите действат, за да поддържат баланса.

фигура 1б

При небалансиран клапан (фигури 1а и 1б), силата, упражнявана от входното налягане (FI), изтласква клапата нагоре, като налягането се упражнява върху част от клапана, равна на повърхността на седалката (А1).

Следователно намаляването на входното налягане се равнява на сила (FI) с по-малък интензитет. Това намаляване на силата (FI) кара клапата да се отдалечи от седалката, увеличавайки налягането надолу по веригата (Фигура 1b). В същото време това увеличение на изходното налягане не създава достатъчна сила (FO), за да компенсира силата на калибриращата пружина (FS) и да натисне мембраната нагоре, така че да затвори клапата за еднаква стойност на изходното налягане. Това ще се затвори с по-високо налягане. Това дава преглед на SPE вътре в регулатора.

Управление на SPE - балансирани клапани

В много приложения често използван метод за намаляване на SPE е изборът на регулатор с балансиран клапан (Фигура 2). Целта на този дизайн е да позволи по-добро разпределение на управлението на клапана по входното и изходното налягане.

Фигура 2

В балансиран модел на щепсел, О-пръстен заобикаля долната част на щепсела. Този О-пръстен предотвратява натиска на входа (FI) да упражнява сила върху основата на клапана (B2). Освен това през клапата преминава отвор отгоре надолу. Този порт позволява на изходното налягане (FO), което е много по-ниско от входното налягане (FI), да действа върху основата на клапана (B 2). Получената сила се дължи на входното налягане, упражнявано върху повърхността А2 - В2.