چیست؟شیر تنظیم فشار?
در سطح پایه، یک شیر تنظیم فشار یک وسیله مکانیکی است که برای کنترل فشار بالادست یا پایین دست در پاسخ به تغییرات سیستم طراحی شده است. این تغییرات ممکن است شامل نوسانات جریان، فشار، دما یا سایر عواملی باشد که در طول عملکرد معمول سیستم رخ می‌دهد. هدف از تنظیم‌کننده فشار، حفظ فشار مورد نیاز سیستم است. نکته مهم این است که تنظیم‌کننده‌های فشار با شیرهایی که جریان سیستم را کنترل می‌کنند و به طور خودکار تنظیم نمی‌شوند، متفاوت هستند. شیرهای تنظیم فشار، فشار را کنترل می‌کنند، نه جریان را، و خود تنظیم هستند.

نوع تنظیم کننده فشار
دو نوع اصلی شیر تنظیم فشار وجود دارد:شیرهای کاهنده فشار و شیرهای فشار معکوس.

شیرهای کاهنده فشار، جریان فشار به فرآیند را با حس کردن فشار خروجی و کنترل فشار پایین دست خود، کنترل می‌کنند.

رگولاتورهای فشار برگشتی، فشار ناشی از فرآیند را با سنجش فشار ورودی و کنترل فشار از بالادست، کنترل می‌کنند.

انتخاب رگولاتور فشار ایده‌آل شما به نیازهای فرآیند شما بستگی دارد. به عنوان مثال، اگر نیاز به کاهش فشار از یک منبع فشار بالا قبل از رسیدن سیال سیستم به فرآیند اصلی دارید، یک شیر کاهنده فشار می‌تواند این کار را انجام دهد. در مقابل، یک شیر فشار برگشتی با کاهش فشار اضافی در زمانی که شرایط سیستم باعث می‌شود فشار بالاتر از حد مورد نیاز باشد، به کنترل و حفظ فشار بالادست کمک می‌کند. در صورت استفاده در محیط مناسب، هر نوع می‌تواند به شما در حفظ فشار مورد نیاز در کل سیستم کمک کند.

اصل کار شیر تنظیم فشار
شیرهای تنظیم فشار شامل سه جزء مهم هستند که به آنها در تنظیم فشار کمک می‌کند:

اجزای کنترل، شامل نشیمنگاه شیر و سوپاپ. نشیمنگاه شیر به کنترل فشار کمک می‌کند و از نشت سیال به طرف دیگر رگولاتور هنگام خاموش شدن آن جلوگیری می‌کند. در حالی که سیستم در جریان است، سوپاپ و نشیمنگاه شیر با هم کار می‌کنند تا فرآیند آب‌بندی را تکمیل کنند.

عنصر حسگر، معمولاً یک دیافراگم یا پیستون. عنصر حسگر باعث می‌شود که پوپت در نشیمنگاه شیر بالا یا پایین برود تا فشار ورودی یا خروجی را کنترل کند.

المان‌های بارگذاری. بسته به کاربرد، رگولاتور ممکن است یک رگولاتور فنری یا یک رگولاتور گنبدی باشد. المان بارگذاری یک نیروی متعادل‌کننده رو به پایین را در بالای دیافراگم اعمال می‌کند.

این عناصر با هم کار می‌کنند تا کنترل فشار مورد نظر را ایجاد کنند. یک پیستون یا دیافراگم، فشار بالادست (ورودی) و فشار پایین‌دست (خروجی) را حس می‌کند. سپس عنصر حسگر تلاش می‌کند تا با نیروی تنظیم‌شده از عنصر بارگذاری، که توسط کاربر از طریق یک دسته یا مکانیسم چرخشی دیگر تنظیم می‌شود، تعادل برقرار کند. عنصر حسگر، دریچه را قادر می‌سازد تا از روی نشیمنگاه شیر باز یا بسته شود. این عناصر با هم کار می‌کنند تا تعادل را حفظ کرده و به فشار تنظیم‌شده برسند. اگر یک نیرو تغییر کند، نیروی دیگری نیز باید تغییر کند تا تعادل برقرار شود.

در یک شیر کاهنده فشار، چهار نیروی مختلف باید متعادل شوند، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. این شامل نیروی بارگذاری (F1)، نیروی فنر ورودی (F2)، فشار خروجی (F3) و فشار ورودی (F4) می‌شود. نیروی بارگذاری کل باید برابر با ترکیب نیروی فنر ورودی، فشار خروجی و فشار ورودی باشد.

شیرهای فشار برگشتی نیز به شیوه‌ای مشابه عمل می‌کنند. آن‌ها باید نیروی فنر (F1)، فشار ورودی (F2) و فشار خروجی (F3) را همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، متعادل کنند. در اینجا، نیروی فنر باید برابر با مجموع فشار ورودی و فشار خروجی باشد.

انتخاب رگولاتور فشار مناسب
نصب یک رگولاتور فشار با اندازه مناسب، کلید حفظ فشار مورد نیاز است. اندازه مناسب عموماً به نرخ جریان در سیستم بستگی دارد - رگولاتورهای بزرگتر می‌توانند جریان‌های بالاتر را همزمان با کنترل موثر فشار، کنترل کنند، در حالی که برای نرخ جریان پایین‌تر، رگولاتورهای کوچکتر بسیار مؤثر هستند. همچنین اندازه اجزای رگولاتور مهم است. به عنوان مثال، استفاده از دیافراگم یا پیستون بزرگتر برای کنترل کاربردهای فشار پایین‌تر، کارآمدتر خواهد بود. همه اجزا باید بر اساس الزامات سیستم شما به طور مناسب اندازه گیری شوند.

فشار سیستم
از آنجایی که وظیفه اصلی یک رگولاتور فشار، مدیریت فشار سیستم است، بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که اندازه رگولاتور شما برای حداکثر، حداقل و فشارهای عملیاتی سیستم مناسب است. مشخصات محصول رگولاتور فشار اغلب محدوده کنترل فشار را برجسته می‌کند، که برای انتخاب رگولاتور فشار مناسب بسیار مهم است.

دمای سیستم
فرآیندهای صنعتی می‌توانند محدوده دمایی وسیعی داشته باشند و شما باید به این موضوع اعتماد کنید که رگولاتور فشاری که انتخاب می‌کنید، شرایط عملیاتی معمول مورد انتظار را تحمل خواهد کرد. عوامل محیطی یکی از جنبه‌هایی هستند که باید در نظر گرفته شوند، در کنار عواملی مانند دمای سیال و اثر ژول-تامسون که باعث خنک شدن سریع به دلیل افت فشار می‌شود.

حساسیت فرآیند
حساسیت فرآیند نقش مهمی در تعیین انتخاب حالت کنترل در رگولاتورهای فشار ایفا می‌کند. همانطور که در بالا ذکر شد، اکثر رگولاتورها، رگولاتورهای فنری یا رگولاتورهای گنبدی هستند. شیرهای رگولاتور فشار فنری توسط اپراتور با چرخاندن یک دسته چرخشی خارجی که نیروی فنر را روی عنصر حسگر کنترل می‌کند، کنترل می‌شوند. در مقابل، رگولاتورهای گنبدی از فشار سیال داخل سیستم برای ایجاد فشار تنظیم شده‌ای که روی عنصر حسگر عمل می‌کند، استفاده می‌کنند. اگرچه رگولاتورهای فنری رایج‌تر هستند و اپراتورها تمایل دارند با آنها بیشتر آشنا باشند، رگولاتورهای گنبدی می‌توانند به بهبود دقت در کاربردهایی که به آن نیاز دارند کمک کنند و در کاربردهای رگولاتور خودکار مفید باشند.

رسانه سیستم
سازگاری مواد بین تمام اجزای تنظیم‌کننده فشار و محیط سیستم برای طول عمر قطعه و جلوگیری از خرابی آن مهم است. اگرچه اجزای لاستیکی و الاستومر به طور طبیعی دچار تخریب می‌شوند، اما برخی از محیط‌های سیستم ممکن است باعث تخریب تسریع‌شده و خرابی زودرس شیر تنظیم‌کننده شوند.

شیرهای تنظیم فشار نقش حیاتی در بسیاری از سیستم‌های سیالات و ابزار دقیق صنعتی ایفا می‌کنند و به حفظ یا کنترل فشار و جریان مورد نیاز در پاسخ به تغییرات سیستم کمک می‌کنند. انتخاب تنظیم‌کننده فشار مناسب برای ایمن ماندن سیستم شما و عملکرد مورد انتظار آن مهم است. انتخاب نادرست می‌تواند منجر به ناکارآمدی سیستم، عملکرد ضعیف، عیب‌یابی مکرر و خطرات ایمنی بالقوه شود.