上海自動化儀表股份有限公司
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閱讀：908發(fā)布時間：2022-1-15
關(guān)于調(diào)節(jié)器你不知道的十六項知識細(xì)節(jié)
壓力調(diào)節(jié)器在許多常見的家庭和工業(yè)應(yīng)用中被發(fā)現(xiàn)。例如，壓力調(diào)節(jié)器中的氣體烤架用于調(diào)節(jié)丙烷，在家庭取暖爐來調(diào)節(jié)天然氣，在醫(yī)療和牙科設(shè)備，以調(diào)節(jié)氧氣和麻醉氣體，在氣動自動化系統(tǒng)來調(diào)節(jié)壓縮空氣，在發(fā)動機(jī)以調(diào)節(jié)燃料和在燃料電池中調(diào)節(jié)氫氣。由于這部分清單表明監(jiān)管機(jī)構(gòu)還有許多應(yīng)用，在每個監(jiān)管機(jī)構(gòu)中，壓力調(diào)節(jié)器都提供相同的功能。壓力調(diào)節(jié)器將供應(yīng)（或入口）壓力降低至較低的出口壓力，并且盡管入口壓力波動，仍能保持該出口壓力。將入口壓力降低到較低的出口壓力是壓力調(diào)節(jié)器的關(guān)鍵特性。
選擇壓力調(diào)節(jié)器時，必須考慮許多因素。重要的考慮因素包括：操作壓力范圍為入口和出口，流的要求，流體（它是氣體，液體，有毒或易燃？），預(yù)期的工作溫度范圍，材料選擇用于調(diào)節(jié)器組件，包括密封件，以及如尺寸和重量限制。
一、物料
各種材料可用于處理各種流體和操作環(huán)境。常用的調(diào)節(jié)器組件材料包括黃銅，塑料和鋁。各種等級的不銹鋼（如303,304和316）也可以使用。調(diào)節(jié)器內(nèi)部使用的彈簧通常由音樂線（碳鋼）或不銹鋼制成。
黃銅適用于見的應(yīng)用，通常是經(jīng)濟(jì)的。通常在考慮重量時鋁。主要考慮低成本或者需要丟棄物品時，考慮塑料。不銹鋼通常選擇與腐蝕性流體一起使用，在腐蝕性環(huán)境中使用時，當(dāng)考慮到流體的清潔度或工作溫度高時。
密封材料與流體的兼容性以及工作溫度范圍同樣重要。 Buna-n是一種典型的密封材料。一些制造商提供可選的密封件，這些密封件包括：碳氟化合物，EPDM，硅酮和全氟彈性體。
二、流體（氣體，液體，有毒或易燃）
在確定您的應(yīng)用的材料之前，應(yīng)考慮流體的化學(xué)性質(zhì)。每種流體都有其*的特性，因此必須小心選擇與流體接觸的適當(dāng)?shù)谋倔w和密封材料。調(diào)節(jié)器與流體接觸的部分被稱為“潤濕”部件。
確定液體是否易燃，有毒，易爆或危險性質(zhì)也很重要。由于設(shè)計不會將過多的下游壓力排放到大氣中，所以優(yōu)選使用非緩解式調(diào)節(jié)器來與危險的，爆炸性的或昂貴的氣體一起使用。與不釋放的調(diào)節(jié)器相比，釋放（也稱為自我釋放）調(diào)節(jié)器被設(shè)計成將過量的下游壓力排出到大氣。通常在調(diào)節(jié)器的側(cè)面有一個通氣孔用于此目的。在一些特殊的設(shè)計中，排氣口可以帶螺紋，任何多余的壓力都可以通過管道從調(diào)壓閥體排出，并排放到安全區(qū)域。如果選擇這種類型的設(shè)計，應(yīng)根據(jù)所有安全規(guī)定適當(dāng)?shù)嘏欧哦嘤嗟牧黧w。
三、溫度
為壓力調(diào)節(jié)器選擇的材料不僅需要與流體兼容，而且還必須能夠在預(yù)期的工作溫度下正常工作。主要關(guān)心的是選擇的彈性體是否能夠在預(yù)期的溫度范圍內(nèi)正常工作。另外，在應(yīng)用中，操作溫度可能影響流量和/或彈簧剛度。
四、經(jīng)營壓力
進(jìn)口和出口壓力是選擇調(diào)節(jié)器之前要考慮的重要因素。需要回答的重要問題是：入口壓力的波動幅度是多少？要求的出口壓力是多少？什么是出口壓力允許的變化？
五、流量要求
什么是應(yīng)用程序需要的流量？流量有多大？移植要求也是一個重要的考慮因素。
六、尺寸和重量
在許多高科技應(yīng)用中，空間是有限的，重量是一個因素。一些制造商專門從事微型元件，應(yīng)該咨詢。材料選擇，特別是調(diào)節(jié)器本體部件將影響重量。還要仔細(xì)考慮端口（螺紋）的尺寸，調(diào)整方式和安裝選項，因為這些會影響尺寸和重量。
七、運行中的壓力調(diào)節(jié)器
壓力調(diào)節(jié)器由三個功能元件組成
●減壓或限制元素。通常這是一個彈簧加載的提升閥。
●感應(yīng)元件。通常是隔膜或活塞。
●一個參考力量元素。見的是一個春天。
在操作中，彈簧產(chǎn)生的參考力打開閥門。閥門的開啟向傳感元件施加壓力，傳感元件又關(guān)閉閥門，直到閥門打開得足以保持設(shè)定的壓力。簡化示意圖“壓力調(diào)節(jié)器示意圖”說明了這種力平衡安排。
（1）減壓元件（提升閥）
見的情況是，調(diào)節(jié)器采用彈簧加載“提升閥”作為限制因素。提升閥包括彈性體密封件，或者在一些高壓設(shè)計中構(gòu)造熱塑性密封件，該密封件構(gòu)造成在閥座上進(jìn)行密封。當(dāng)彈簧力使密封件離開閥座時，允許流體從調(diào)節(jié)器的入口流向出口。當(dāng)出口壓力升高時，由傳感元件產(chǎn)生的力抵抗彈簧的力并關(guān)閉閥門。這兩個力量在壓力調(diào)節(jié)器的設(shè)定點達(dá)到平衡點。當(dāng)下游壓力下降到設(shè)定點以下時，彈簧將閥芯推離閥座，并允許額外的流體從入口流向出口，直到力平衡恢復(fù)。
（2）傳感元件（活塞或隔膜）
當(dāng)需要較高的出口壓力時，通常使用活塞式設(shè)計，當(dāng)需要考慮耐用性時，或者出口壓力不必保持嚴(yán)格的公差時。由于活塞密封件與調(diào)節(jié)器體之間的摩擦力，與膜片設(shè)計相比，活塞設(shè)計趨于緩慢。
在低壓應(yīng)用中，或者當(dāng)需要高精度時，膜片式是優(yōu)選的。隔膜調(diào)節(jié)器采用薄片狀元件，用于感測壓力變化。它們通常由彈性體制成，然而，在特殊應(yīng)用中使用薄金屬波紋。隔膜本質(zhì)上消除了活塞式設(shè)計固有的摩擦。另外，對于特定的調(diào)節(jié)器尺寸，通?？梢蕴峁┚哂懈裟ぴO(shè)計的更大的感測區(qū)域，如果采用活塞樣式設(shè)計則是可行的。
（3）參考力元件（彈簧）
參考力元件通常是機(jī)械彈簧。該彈簧對傳感元件施加作用力并打開閥門。大多數(shù)調(diào)節(jié)器設(shè)計有一個調(diào)節(jié)，使用戶可以通過改變參考彈簧施加的力來調(diào)節(jié)出口壓力設(shè)定點。
八、調(diào)節(jié)器準(zhǔn)確度和容量
壓力調(diào)節(jié)器的精度是通過繪制出口壓力與流量的關(guān)系來確定的。得到的圖表顯示隨著流量增加，出口壓力下降。這種現(xiàn)象被稱為下垂。壓力調(diào)節(jié)器準(zhǔn)確度被定義為在一定范圍的流量下裝置下垂多少;更少的下垂等于更高的準(zhǔn)確性。 “直接作用壓力調(diào)節(jié)器工作圖”中提供的壓力 - 流量曲線表示調(diào)節(jié)器的有用調(diào)節(jié)能力。選擇調(diào)壓器時，工程師應(yīng)該檢查壓力對流量曲線，以確保調(diào)壓器能夠滿足建議應(yīng)用所需的性能要求。
九、下垂定義
術(shù)語“下垂”用于描述出口壓力下降，低于原始設(shè)定點，隨著流量的增加。下降也可能由進(jìn)口壓力的顯著變化（從調(diào)節(jié)器輸出設(shè)定時的值）引起。當(dāng)入口壓力從初始設(shè)定值上升時，出口壓力下降。相反，當(dāng)入口壓力下降時，出口壓力升高。如“直接作用式壓力調(diào)節(jié)器工作圖”所示，這種影響對使用者來說很重要，因為它顯示了調(diào)節(jié)器的有用調(diào)節(jié)能力。
十、孔徑大小
增加閥孔可以增加調(diào)節(jié)器的流量。如果你的設(shè)計可以容納一個更大的監(jiān)管機(jī)構(gòu)，這可能是有益的，但要小心，不要過分。具有超大尺寸閥門的調(diào)節(jié)器，在預(yù)期應(yīng)用條件下，會對入口壓力波動產(chǎn)生更大的靈敏度，并可能造成過度下垂。
十一、鎖定壓力
“鎖定壓力”是將調(diào)壓閥*關(guān)閉并確保沒有流量的設(shè)定點之上的壓力。
十二、滯后
由于彈簧和密封件引起的摩擦力，機(jī)械系統(tǒng)（如壓力調(diào)節(jié)器）可能會出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。看看圖表，你會注意到，對于一個給定的流量，隨著流量的增加，出口壓力會隨著流量的增加而增加。
十三、單級調(diào)節(jié)器
單級調(diào)節(jié)器是相對較小壓力下降的選擇。例如，大多數(shù)工廠使用的空氣壓縮機(jī)在100到150 psi范圍內(nèi)產(chǎn)生壓力。這種壓力通過工廠輸送，但通常通過單級調(diào)節(jié)器降低壓力（10 psi，50 psi，80 psi等），以運行自動化機(jī)械，試驗臺，機(jī)床，泄漏測試設(shè)備，線性執(zhí)行器，和其他設(shè)備。單級壓力調(diào)節(jié)器通常在進(jìn)口壓力和/或流量大幅波動時表現(xiàn)不佳。
十四、兩階段（雙階段）調(diào)節(jié)器
兩級壓力調(diào)節(jié)器非常適用于流量變化大，進(jìn)口壓力波動大或者入口壓力降低的應(yīng)用場合，如小型儲罐或氣瓶供應(yīng)的氣體。
對于大多數(shù)單級調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器，除了使用壓力補償設(shè)計的調(diào)節(jié)器外，入口壓力的大幅下降將導(dǎo)致出口壓力的輕微增加。發(fā)生這種情況的原因在于，由于壓力的大幅下降，作用在閥上的力從最初設(shè)定出口壓力時開始變化。在兩級設(shè)計中，第二級不會受到入口壓力的這些大的變化，只有級出口的輕微變化。盡管輸送給級的壓力有顯著的變化，但是這種設(shè)置導(dǎo)致來自第二級的穩(wěn)定的出口壓力。
十五、三階段調(diào)節(jié)器
三級調(diào)節(jié)器提供類似于兩級調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定的出口壓力，但增加了處理顯著更高的入口壓力的能力。例如，Beswick PRD3HP系列三級調(diào)壓器的額定輸入壓力可高達(dá)3,000 psi，并能在供應(yīng)壓力發(fā)生變化時提供穩(wěn)定的出口壓力（0至30 psi范圍內(nèi)）。一個小而輕的壓力調(diào)節(jié)器可以保持穩(wěn)定的低輸出壓力，盡管入口壓力隨著時間的推移會從高壓下降，這在許多設(shè)計中是一個關(guān)鍵的組成部分。例子包括便攜式分析儀器，氫燃料電池，無人機(jī)以及由儲氣瓶或儲氣瓶提供的高壓氣體供電的醫(yī)療設(shè)備
既然您已經(jīng)選擇了您的應(yīng)用的調(diào)節(jié)器，那么調(diào)節(jié)器的安裝和調(diào)整非常重要，以確保其正常工作。
大多數(shù)制造商建議在調(diào)節(jié)器的上游安裝一個過濾器（一些調(diào)節(jié)器有一個內(nèi)置的過濾器），以防止灰塵和微粒污染閥座。沒有過濾器的調(diào)壓器的操作可能會導(dǎo)致如果閥座被污物或異物污染，則會向出口泄漏。調(diào)節(jié)好的氣體應(yīng)無油脂，油脂和其他污染物，可能污染或損壞閥門組件或攻擊調(diào)節(jié)器密封件。許多用戶不知道在氣瓶和小型氣體罐中提供的氣體可能含有來自制造過程的油跡。氣體中的油的存在對用戶來說通常是不明顯的，因此在選擇調(diào)節(jié)器的密封材料之前，應(yīng)與您的氣體供應(yīng)商討論這個話題。另外，氣體應(yīng)該沒有過多的濕氣。在高流速應(yīng)用中，如果存在水分，調(diào)節(jié)器可能會結(jié)冰。
如果壓力調(diào)節(jié)器將與氧氣一起使用，請注意氧氣需要專業(yè)知識才能進(jìn)行安全的系統(tǒng)設(shè)計。通常需要與氧氣相容的潤滑油，并額外清潔以去除痕量的石油基切削油。確保您通知您的調(diào)節(jié)器供應(yīng)商您計劃在氧氣應(yīng)用中使用調(diào)節(jié)器。
請勿將調(diào)節(jié)器連接到壓力大于調(diào)節(jié)器額定入口壓力的供應(yīng)源。壓力調(diào)節(jié)器不打算用作關(guān)閉裝置。當(dāng)調(diào)節(jié)器不使用時，應(yīng)關(guān)閉供應(yīng)壓力。
十六、安裝步驟1
首先將壓力源連接到進(jìn)氣口，并將壓力管線連接到出氣口。如果端口沒有標(biāo)記，請與制造商聯(lián)系以避免錯誤的連接。在一些設(shè)計中，如果供應(yīng)壓力被錯誤地供應(yīng)到出口端口，內(nèi)部部件可能會發(fā)生損壞。
第2步
打開調(diào)節(jié)器的供應(yīng)壓力之前，退出調(diào)節(jié)控制旋鈕以限制流量通過調(diào)節(jié)器。逐漸打開供氣壓力，以免突然加壓流體沖擊調(diào)壓器。注意：避免將調(diào)節(jié)螺釘一直轉(zhuǎn)入調(diào)節(jié)器，因為在一些調(diào)節(jié)器設(shè)計中，全部供應(yīng)壓力將被輸送到出口端口。
第3步
將壓力調(diào)節(jié)器設(shè)置到所需的出口壓力。如果調(diào)壓器處于非調(diào)壓狀態(tài)，如果流體流動而不是“死端”（無流量），調(diào)節(jié)出口壓力將更容易。如果測得的出口壓力超過了所需的出口壓力，則從調(diào)節(jié)器的下游側(cè)排出流體，并通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕來降低出口壓力。切勿通過松開配件來排放液體，否則可能會造成人身傷害。
使用減壓式調(diào)節(jié)器時，旋鈕旋轉(zhuǎn)降低輸出設(shè)定值時，調(diào)壓器下游側(cè)的壓力將自動從大氣中排出。因此，請勿使用易燃或危險液體釋放型式的調(diào)節(jié)器。確保多余的流體安全排放，并符合所有地方，州和聯(lián)邦法規(guī)。
步驟4
要獲得所需的出口壓力，請通過從所需設(shè)定點以下緩慢增加壓力來進(jìn)行最終調(diào)整。從低于所需的設(shè)置設(shè)置壓力優(yōu)選從高于所需的設(shè)置設(shè)置。如果在設(shè)定壓力調(diào)節(jié)器時超出設(shè)定值，請將設(shè)定壓力降低到設(shè)定點以下的某個點。然后再次逐漸增加壓力到所需的設(shè)定點。
第5步
在監(jiān)測出口壓力的同時，多次開啟和關(guān)閉供應(yīng)壓力，以確認(rèn)調(diào)節(jié)器始終返回到設(shè)定點。此外，還應(yīng)該打開和關(guān)閉出口壓力，以確保壓力調(diào)節(jié)器返回到所需的設(shè)定點。如果出口壓力沒有恢復(fù)到所需的設(shè)定，重復(fù)壓力設(shè)定程序。
上海遠(yuǎn)東工程公司專門從事微型液體和氣動配件，快速斷路器，閥門和調(diào)節(jié)器。我們有一個專業(yè)的應(yīng)用工程師團(tuán)隊隨時準(zhǔn)備為您解答您的問題。定制設(shè)計可根據(jù)要求提供。
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