Πώς λειτουργούν οι αυτόνομοι ρυθμιστές πίεσης που λειτουργούν με πιλότο

Τι είναι ένας ρυθμιστής πίεσης αυτοδραστικός με χειρισμό μέσω πιλότου;

Ένας ρυθμιστής πίεσης αυτοδραστικός με χειρισμό μέσω πιλότου χρησιμοποιεί την πίεση του μέσου διεργασίας ως ενέργεια λειτουργίας του. Σε αντίθεση με μια βαλβίδα ελέγχου με εξωτερική τροφοδοσία, δεν απαιτεί ηλεκτρικό σήμα ή ξεχωριστό πνευματικό σύστημα ελέγχου.

Αυτός ο τύπος ρυθμιστή χρησιμοποιείται συνήθως για τον έλεγχο της πίεσης σε εφαρμογές χαμηλής πίεσης, όπως συστήματα αζώτου για κάλυψη. Ο πιλότος ανιχνεύει την κατάντη πίεση και ελέγχει το άνοιγμα της κύριας βαλβίδας για να διατηρήσει την πίεση της δεξαμενής ή του αγωγού κοντά στην προκαθορισμένη τιμή.

Ο βασικός βρόχος ελέγχου είναι απλός:

Κατάντη πίεση → Ανίχνευση πιλότου → Έλεγχος κύριας βαλβίδας → Διόρθωση πίεσης

Για εφαρμογές αζώτου για κάλυψη, αυτή η διάταξη μπορεί να παρέχει αυτόματη ρύθμιση πίεσης, διατηρώντας παράλληλα το σύστημα σχετικά απλό.

Πώς λειτουργεί ο ρυθμιστής;

Ο ρυθμιστής αποτελείται γενικά από μια κύρια βαλβίδα, μια βαλβίδα πιλότου, γραμμή ανίχνευσης, μηχανισμό ρύθμισης ελατηρίου και εξαρτήματα τροφοδοσίας πίεσης.

1. Ρύθμιση πίεσης

Το ελατήριο μέσα στον πιλότο καθορίζει την πίεση-στόχο.

Ρυθμίζοντας την προφόρτιση του ελατηρίου, μπορεί να αλλάξει το σημείο ρύθμισης πίεσης. Αφού επιτευχθεί η απαιτούμενη πίεση, η ρύθμιση πρέπει να ασφαλιστεί με τα παξιμάδια ασφάλισης για να αποφευχθούν ακούσιες αλλαγές κατά τη λειτουργία.

2. Ανίχνευση πίεσης

Η κατάντη πίεση εισάγεται στο θάλαμο διαφράγματος του πιλότου μέσω της γραμμής ανίχνευσης.

Η ανιχνευόμενη πίεση δρα στο διάφραγμα ή στο στοιχείο ανίχνευσης και συγκρίνεται με τη δύναμη που παράγεται από το προκαθορισμένο ελατήριο.

Η διαφορά μεταξύ αυτών των δυνάμεων καθορίζει τη θέση της βαλβίδας πιλότου.

3. Έλεγχος κύριας βαλβίδας

Όταν η κατάντη πίεση είναι υψηλότερη από το σημείο ρύθμισης, η δύναμη ανίχνευσης αυξάνεται. Ο πιλότος κινείται προς την κλειστή θέση και μειώνει την πίεση που δρα στον θάλαμο ενεργοποίησης της κύριας βαλβίδας. Στη συνέχεια, η κύρια βαλβίδα κινείται προς την κλειστή θέση, μειώνοντας τη ροή αζώτου.

Όταν η κατάντη πίεση είναι χαμηλότερη από το σημείο ρύθμισης, η δύναμη του ελατηρίου γίνεται κυρίαρχη. Ο πιλότος ανοίγει και επιτρέπει στην ανάντη πίεση να εισέλθει στον θάλαμο ενεργοποίησης της κύριας βαλβίδας. Η κύρια βαλβίδα ανοίγει περαιτέρω, αυξάνοντας τη ροή αζώτου και βοηθώντας την κατάντη πίεση να ανακάμψει.

Αυτή η συνεχής διαδικασία ανάδρασης επιτρέπει στον ρυθμιστή να ανταποκρίνεται αυτόματα στις αλλαγές της πίεσης της δεξαμενής.

Γιατί χρησιμοποιείται αυτός ο τύπος βαλβίδας για κάλυψη με άζωτο;

Τα συστήματα κάλυψης με άζωτο χρησιμοποιούνται συχνά για τη διατήρηση ελεγχόμενης πίεσης εντός των δεξαμενών αποθήκευσης και τη μείωση του κινδύνου εισόδου αέρα στη δεξαμενή.

Ένας αυτοδραστικός ρυθμιστής με χειρισμό μέσω πιλότου μπορεί να είναι χρήσιμος σε αυτά τα συστήματα επειδή ο μηχανισμός ελέγχου πίεσης δεν εξαρτάται από εξωτερική πηγή ενέργειας.

Τυπικές εκτιμήσεις περιλαμβάνουν:

• Έλεγχος χαμηλής πίεσης δεξαμενής
• Ρύθμιση εισόδου αζώτου
• Προστασία πίεσης δεξαμενής αποθήκευσης
• Σταθεροποίηση πίεσης
• Απλός αυτολειτουργούμενος έλεγχος
• Συνεχής απόκριση στις αλλαγές της κατάντης πίεσης

Η πραγματική διαμόρφωση του ρυθμιστή και το εύρος πίεσης πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με τον σχεδιασμό της δεξαμενής, την πίεση τροφοδοσίας αζώτου, το απαιτούμενο σημείο ρύθμισης, τον ρυθμό ροής και τις συνθήκες λειτουργίας.

Βασικά σημεία ρύθμισης κατά την έναρξη λειτουργίας

Η σωστή ρύθμιση είναι σημαντική για σταθερό έλεγχο πίεσης. Τρεις περιοχές πρέπει να λαμβάνουν ιδιαίτερη προσοχή.

1. Ρύθμιση σημείου ρύθμισης

Το ελατήριο του πιλότου χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της πίεσης-στόχου.

Για τη διαμόρφωση που περιγράφεται σε αυτήν την εφαρμογή:

• Γυρίστε δεξιόστροφα για να αυξήσετε τη ρύθμιση εισόδου αερίου.
• Γυρίστε αριστερόστροφα για να μειώσετε τη ρύθμιση.
• Μετά τη ρύθμιση, σφίξτε τα δύο παξιμάδια ασφάλισης.

Η ακριβής κατεύθυνση ρύθμισης πρέπει πάντα να επιβεβαιώνεται με τις τρέχουσες οδηγίες λειτουργίας του κατασκευαστή, επειδή τα σχέδια πιλότων μπορεί να διαφέρουν.

2. Πίεση ρυθμιστή φίλτρου

Η βαλβίδα με χειρισμό μέσω πιλότου χρησιμοποιεί την ανάντη πίεση ως κινητήρια δύναμη και την κατάντη πίεση ως σήμα ελέγχου.

Ο ρυθμιστής φίλτρου είναι επομένως ένα σημαντικό μέρος του συστήματος.

Για τη διαμόρφωση που περιγράφεται εδώ, η πίεση του ρυθμιστή φίλτρου είναι συνήθως περίπου 0,23–0,25 MPa.

Εάν η πίεση είναι πολύ χαμηλή, η κύρια βαλβίδα ενδέχεται να μην ανταποκρίνεται σωστά, ακόμη και όταν αλλάζει η κατάντη πίεση.

3. Ρύθμιση διανομέα αερίου πιλότου

Το μαύρο καπάκι χρησιμοποιείται ως εσωτερικός διανομέας ροής αερίου.

Η εργοστασιακή ρύθμιση που περιγράφεται για αυτήν τη βαλβίδα είναι:

Σφίξτε δεξιόστροφα, στη συνέχεια γυρίστε πίσω περίπου 1/4 στροφής.

Κανονικά, αυτή η ρύθμιση δεν χρειάζεται να αλλάξει.

Εάν η ροή του πιλότου είναι πολύ χαμηλή, μια μικρή δεξιόστροφη ρύθμιση μπορεί να αυξήσει τη ροή. Εάν η ροή είναι υπερβολική, μια μικρή αριστερόστροφη ρύθμιση μπορεί να τη μειώσει.

Μετά τη ρύθμιση, θυμηθείτε να ασφαλίσετε το παξιμάδι ασφάλισης.

Συνήθες πρόβλημα: Η πίεση της δεξαμενής είναι χαμηλή, αλλά η βαλβίδα δεν ανοίγει

Ένα πρόβλημα στο πεδίο είναι ότι η πίεση της δεξαμενής πέφτει κάτω από το σημείο ρύθμισης, αλλά η αυτοδραστική βαλβίδα δείχνει μικρή ή καθόλου απόκριση.

Μια πρακτική ακολουθία επιθεώρησης είναι:

1. Ελέγξτε την πίεση του ρυθμιστή φίλτρου.
2. Επιβεβαιώστε ότι ο πιλότος έχει επαρκή πίεση οδήγησης.
3. Ελέγξτε τη γραμμή ανίχνευσης για απόφραξη ή αφύσικη πίεση.
4. Παρατηρήστε εάν υπάρχει αφύσικη συνεχής ροή αερίου.
5. Επιθεωρήστε την έδρα της κύριας βαλβίδας και τον πυρήνα της βαλβίδας για εσωτερική διαρροή.

Εάν η πίεση του ρυθμιστή φίλτρου είναι χαμηλή, ενώ ακούγεται ένας ελαφρύς συνεχής ήχος ροής αερίου, θα πρέπει να εξεταστεί η εσωτερική διαρροή της βαλβίδας.

Γιατί συμβαίνει εσωτερική διαρροή;

Για την αυτοδραστική βαλβίδα Wuxi Intelligent V1 που περιγράφεται σε αυτήν την εφαρμογή, ο πυρήνας της βαλβίδας χρησιμοποιεί υλικό PTFE.

Εάν υπάρχουν στερεά σωματίδια ή άλλοι ρύποι στο μέσο, ​​μπορεί να προσκολληθούν στον πυρήνα της βαλβίδας ή στην επιφάνεια στεγανοποίησης.

Κατά το κλείσιμο της βαλβίδας, αυτά τα σωματίδια μπορούν να χαράξουν ή να καταστρέψουν την επιφάνεια στεγανοποίησης PTFE. Μόλις καταστραφεί η επιφάνεια στεγανοποίησης, η βαλβίδα ενδέχεται να μην σφραγίζει πλέον πλήρως.

Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε συνεχή ροή αζώτου, ακόμη και όταν η βαλβίδα θα έπρεπε να είναι κλειστή.

Το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε συστήματα κάλυψης με άζωτο, επειδή η συνεχής διαρροή μπορεί σταδιακά να αυξήσει την κατάντη πίεση.

Τι συμβαίνει μετά από εσωτερική διαρροή;

Όταν συμβαίνει εσωτερική διαρροή, το άζωτο μπορεί να συνεχίσει να ρέει προς την κατάντη πλευρά.

Καθώς η κατάντη πίεση αυξάνεται, η δεξαμενή ή το ελεγχόμενο σύστημα μπορεί τελικά να πλησιάσει ή να υπερβεί το προβλεπόμενο εύρος πίεσης.

Ένα άλλο ζήτημα είναι ότι τα συστήματα ελέγχου πίεσης έχουν χρόνο απόκρισης. Ακόμη και όταν η κατάντη πίεση φτάσει σε μια συνθήκη που θα έπρεπε να ενεργοποιήσει την απόκριση της βαλβίδας, η βαλβίδα ενδέχεται να μην αντιδρά άμεσα.

Επομένως, η απλή αύξηση ή επαναρύθμιση του σημείου ρύθμισης ενδέχεται να μην λύσει το υποκείμενο πρόβλημα.

Εάν έχει επιβεβαιωθεί εσωτερική διαρροή, η πιο κατάλληλη προσέγγιση είναι να επιθεωρηθεί ο πυρήνας της βαλβίδας και τα εξαρτήματα στεγανοποίησης και να αντικατασταθεί ο κατεστραμμένος πυρήνας της βαλβίδας όταν είναι απαραίτητο.

Πώς να μειώσετε τον κίνδυνο εσωτερικής διαρροής

Για αυτοδραστικούς ρυθμιστές με χειρισμό μέσω πιλότου που χρησιμοποιούνται σε συστήματα αζώτου, διάφορες πρακτικές συντήρησης μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση των προβλημάτων:

• Διατηρήστε το ανάντη μέσο όσο το δυνατόν πιο καθαρό.
• Ελέγχετε τακτικά τον ρυθμιστή φίλτρου.
• Επιθεωρήστε τη γραμμή ανίχνευσης για απόφραξη ή αφύσικη πίεση.
• Αποφύγετε την περιττή ρύθμιση του διανομέα πιλότου.
• Ελέγξτε την έδρα της βαλβίδας και τον πυρήνα της βαλβίδας όταν υποψιάζεστε διαρροή.
• Επαληθεύστε την πραγματική κατάντη πίεση σε σχέση με το σημείο ρύθμισης.
• Αντικαταστήστε τα κατεστραμμένα εξαρτήματα στεγανοποίησης αντί να ρυθμίζετε επανειλημμένα τον πιλότο.
• Επιβεβαιώστε τη λειτουργία του ρυθμιστή μετά τη συντήρηση.

Για συστήματα με ευαίσθητες απαιτήσεις πίεσης, η τακτική επιθεώρηση είναι ιδιαίτερα σημαντική, επειδή μια σχετικά μικρή εσωτερική διαρροή μπορεί να συνεχίσει να επηρεάζει την κατάντη πίεση με την πάροδο του χρόνου.

Πρακτική λίστα ελέγχου αντιμετώπισης προβλημάτων

Συστάσεις συντήρησης για συστήματα κάλυψης με άζωτο

Το πιο σημαντικό σημείο είναι να διακρίνετε μεταξύ ενός προβλήματος ρύθμισης ελέγχου και ενός προβλήματος μηχανικής στεγανοποίησης.

Εάν το σημείο ρύθμισης είναι λανθασμένο, η ρύθμιση του ελατηρίου του πιλότου μπορεί να λύσει το πρόβλημα. Ωστόσο, εάν ο πυρήνας της βαλβίδας ή η επιφάνεια στεγανοποίησης έχει ήδη καταστραφεί, η συνεχής ρύθμιση δεν θα αποκαταστήσει την σωστή σφράγιση.

Για αυτόν τον λόγο, όταν μια δεξαμενή παρουσιάζει αφύσικη συμπεριφορά πίεσης, το προσωπικό συντήρησης θα πρέπει πρώτα να ελέγχει την πίεση τροφοδοσίας του πιλότου και το σήμα ανίχνευσης, στη συνέχεια να επιθεωρεί την κύρια βαλβίδα για εσωτερική διαρροή.

Για τη διαμόρφωση βαλβίδας V1 που συζητείται σε αυτό το άρθρο, η αντικατάσταση ενός κατεστραμμένου πυρήνα βαλβίδας είναι ένα σημαντικό διορθωτικό μέτρο όταν έχει επιβεβαιωθεί ζημιά στεγανοποίησης PTFE.

Συμπέρασμα

Οι αυτοδραστικοί ρυθμιστές πίεσης με χειρισμό μέσω πιλότου παρέχουν έναν σχετικά απλό τρόπο ελέγχου της πίεσης χωρίς εξωτερική πηγή ενέργειας. Σε συστήματα κάλυψης με άζωτο, ο πιλότος χρησιμοποιεί την κατάντη πίεση ως σήμα ανάδρασης και ελέγχει την κύρια βαλβίδα για να ρυθμίσει τη ροή αζώτου.

Ωστόσο, η σταθερή λειτουργία εξαρτάται από περισσότερα από το σημείο ρύθμισης πίεσης. Η πίεση τροφοδοσίας του πιλότου, οι γραμμές ανίχνευσης, η ρύθμιση της εσωτερικής ροής αερίου, η καθαριότητα της βαλβίδας και η κατάσταση στεγανοποίησης επηρεάζουν όλες την απόδοση του ρυθμιστή.

Εάν μια βαλβίδα δεν ανταποκρίνεται σωστά ή η κατάντη πίεση συνεχίζει να αυξάνεται, θα πρέπει να εξεταστεί η εσωτερική διαρροή πριν από την επανειλημμένη ρύθμιση της ρύθμισης πίεσης.

Για απαιτήσεις αντικατάστασης ή έργου, παρέχετε το μοντέλο βαλβίδας, την πίεση εισόδου, την πίεση εξόδου, τον απαιτούμενο ρυθμό ροής, το μέσο, ​​τη θερμοκρασία και τις πληροφορίες σύνδεσης ώστε να μπορούν να ελεγχθούν ο κατάλληλος αυτοδραστικός ρυθμιστής πίεσης και τα ανταλλακτικά.