Как работают пилотные регуляторы давления прямого действия

Что такое регулятор давления прямого действия с пилотным управлением?

Регулятор давления прямого действия с пилотным управлением использует давление технологической среды в качестве рабочей энергии. В отличие от регулирующего клапана с внешним питанием, он не требует электрического сигнала или отдельной пневматической системы управления.

Регуляторы этого типа обычно используются для регулирования давления в системах с низким давлением, таких как системы азотной подушки. Пилот измеряет давление на выходе и управляет открытием главного клапана, чтобы поддерживать давление в резервуаре или трубопроводе близким к заданному значению.

Основной цикл управления прост:

Давление на выходе → Датчики пилотного управления → Управление главным клапаном → Коррекция давления

Для применений с азотной подушкой такое устройство может обеспечить автоматическое регулирование давления, сохраняя при этом систему относительно простой.

Как работает регулятор?

Регулятор обычно состоит из главного клапана, пилотного клапана, чувствительной линии, механизма регулировки пружины и компонентов подачи давления.

1. Настройка давления

Пружина внутри пилота определяет целевое давление.

Регулируя предварительную нагрузку пружины, можно изменить заданное значение давления. После достижения необходимого давления регулировку следует зафиксировать стопорными гайками во избежание непреднамеренных изменений в процессе эксплуатации.

2. Измерение давления

Давление на выходе подается в камеру пилотной диафрагмы через чувствительную линию.

Измеренное давление воздействует на диафрагму или чувствительный элемент и сравнивается с усилием, создаваемым предварительно настроенной пружиной.

Разница между этими силами определяет положение пилотного клапана.

3. Управление главным клапаном

Когда давление ниже по потокувыше заданного значения, чувствительная сила увеличивается. Пилот перемещается в закрытое положение и снижает давление, действующее на камеру привода главного клапана. Затем главный клапан перемещается в закрытое положение, уменьшая поток азота.

Когда давление ниже по потокуниже заданного значения, сила пружины становится доминирующей. Пилот открывается и позволяет входному давлению попасть в камеру привода главного клапана. Главный клапан открывается дальше, увеличивая поток азота и помогая восстановить давление на выходе.

Этот непрерывный процесс обратной связи позволяет регулятору автоматически реагировать на изменения давления в резервуаре.

Почему этот тип клапана используется для азотной защиты?

Системы азотной подушки часто используются для поддержания контролируемого давления внутри резервуаров для хранения и снижения риска попадания воздуха в резервуар.

В этих системах может быть полезен самодействующий регулятор с пилотным управлением, поскольку механизм регулирования давления не зависит от внешнего источника питания.

Типичные соображения включают в себя:

• Контроль низкого давления в баке
• Регулирование подачи азота
• Защита резервуара от давления
• Стабилизация давления
• Простое самостоятельное управление
• Непрерывная реакция на изменения давления на выходе

Фактическую конфигурацию регулятора и диапазон давления следует выбирать в соответствии с конструкцией резервуара, давлением подачи азота, требуемой уставкой, расходом и условиями эксплуатации.

Ключевые моменты регулировки во время ввода в эксплуатацию

Правильная регулировка важна для стабильного контроля давления. Особое внимание следует уделить трем областям.

1. Регулировка заданного значения

Пилотная пружина используется для регулировки целевого давления.

Для конфигурации, описанной в этом приложении:

• Поверните по часовой стрелке, чтобы увеличить настройку входа газа.
• Поверните против часовой стрелки, чтобы уменьшить настройку.
• После регулировки затяните две контргайки.

Точное направление регулировки всегда следует сверять с действующими инструкциями по эксплуатации производителя, поскольку конструкции пилотов могут отличаться.

2. Фильтр-регулятор давления

Клапан с пилотным управлением использует давление на входе в качестве движущей силы и давление на выходе в качестве управляющего сигнала.

Поэтому фильтр-регулятор является важной частью системы.

Для описанной здесь конфигурации давление регулятора фильтра обычно составляет около0,23–0,25 МПа.

Если давление слишком низкое, главный клапан может не реагировать должным образом даже при изменении давления на выходе.

3. Регулировка распределителя пилотного газа.

Черный колпачок используется в качестве внутреннего распределителя газового потока.

Заводская настройка, описанная для этого клапана:

Затяните по часовой стрелке, затем поверните назад примерно на 1/4 оборота.

Обычно эту настройку не требуется изменять.

Если пилотный поток слишком мал, небольшая регулировка по часовой стрелке может увеличить поток. Если поток чрезмерный, небольшая регулировка против часовой стрелки может его уменьшить.

После регулировки не забудьте закрепить контргайку.

Распространенная проблема: давление в баке низкое, но клапан не открывается.

Одна из проблем на местах заключается в том, что давление в резервуаре падает ниже заданного значения, но автоматический клапан практически не реагирует или вообще не реагирует.

Практическая последовательность проверки такова:

1. Проверьте давление регулятора фильтра.
2. Убедитесь, что пилот имеет достаточное давление привода.
3. Проверьте чувствительную линию на предмет закупорки или аномального давления.
4. Проверьте, нет ли аномального непрерывного потока газа.
5. Осмотрите седло главного клапана и сердечник клапана на наличие внутренних утечек.

Если давление регулятора фильтра низкое, но при этом слышен легкий непрерывный звук потока газа, следует учитывать внутреннюю утечку клапана.

Почему возникает внутренняя утечка?

Для самодействующего клапана Wuxi Intelligent V1, описанного в этой заявке, в сердечнике клапана используетсяматериал ПТФЭ.

Если в среде присутствуют твердые частицы или другие загрязнения, они могут прилипнуть к сердечнику клапана или к уплотнительной поверхности.

Во время закрытия клапана эти частицы могут поцарапать или повредить уплотнительную поверхность из ПТФЭ. Если уплотнительная поверхность повреждена, клапан больше не может полностью закрыться.

Это может привести к непрерывному потоку азота, даже когда клапан должен быть закрыт.

Эта проблема особенно важна в системах азотной подушки, поскольку непрерывная утечка может постепенно увеличивать давление на выходе.

Что происходит после внутренней утечки?

При возникновении внутренней утечки азот может продолжать течь в сторону выхода.

По мере увеличения давления на выходе резервуар или контролируемая система могут в конечном итоге приблизиться к предполагаемому диапазону давления или превысить его.

Другая проблема заключается в том, что системы контроля давления имеют время отклика. Даже когда давление на выходе достигает состояния, которое должно вызвать срабатывание клапана, клапан может не среагировать мгновенно.

Поэтому простое увеличение или корректировка уставки может не решить основную проблему.

Если внутренняя утечка подтверждена, более подходящим подходом будет проверка сердечника клапана и уплотнительных компонентов и при необходимости замена поврежденного сердечника клапана.

Как снизить риск внутренней утечки

Для регуляторов прямого действия с пилотным управлением, используемых в азотных системах, несколько методов технического обслуживания могут помочь уменьшить проблемы:

• Сохраняйте входную среду настолько чистой, насколько это возможно.
• Регулярно проверяйте фильтр-регулятор.
• Проверьте чувствительную линию на предмет закупорки или аномального давления.
• Избегайте ненужной регулировки пилотного распределителя.
• При подозрении на утечку проверьте седло клапана и сердечник клапана.
• Проверьте фактическое давление на выходе на соответствие заданному значению.
• Замените поврежденные уплотнительные компоненты вместо повторной регулировки пилота.
• Подтвердите работу регулятора после технического обслуживания.

Для систем с чувствительными требованиями к давлению регулярные проверки особенно важны, поскольку относительно небольшая внутренняя утечка может со временем продолжать влиять на давление на выходе.

Практический контрольный список для устранения неполадок

Рекомендации по техническому обслуживанию систем азотной защиты

Наиболее важным моментом является различие междупроблема с регулировкой управленияипроблема с механическим уплотнением.

Если заданное значение неверно, проблема может быть решена регулировкой направляющей пружины. Однако, если сердечник клапана или уплотнительная поверхность уже повреждены, дальнейшая регулировка не восстановит правильное закрытие.

По этой причине, когда в резервуаре наблюдается ненормальное поведение давления, персонал по техническому обслуживанию должен сначала проверить давление питания пилотного клапана и сигнал датчика, а затем проверить главный клапан на предмет внутренней утечки.

Для конфигурации клапана V1, обсуждаемой в этой статье, замена поврежденного сердечника клапана является важной корректирующей мерой, если подтверждено повреждение уплотнения из ПТФЭ.

Заключение

Регуляторы давления прямого действия с пилотным управлением обеспечивают относительно простой способ регулирования давления без внешнего источника питания. В системах азотной подушки пилот использует давление на выходе в качестве сигнала обратной связи и управляет главным клапаном для регулирования потока азота.

Однако стабильная работа зависит не только от заданного значения давления. Давление питания пилота, измерительные линии, внутренняя регулировка расхода газа, чистота клапана и состояние уплотнения — все это влияет на работу регулятора.

Если клапан не реагирует правильно или давление на выходе продолжает расти, следует учитывать внутреннюю утечку, прежде чем повторно регулировать настройку давления.

Для замены или требований проекта предоставьтемодель клапана, давление на входе, давление на выходе, требуемый расход, среда, температура и информация о соединении.чтобы можно было проверить подходящий самодействующий регулятор давления и запасные компоненты.