Регуляторы давления: типы и принципы работы
Что такое регуляторы давления, какие они бывают и принцип их действия.
Регулятор давления сжатого воздуха - устройство, которое регулирует давление сжатого воздуха на заданном уровне. Он состоит из поршня или диафрагмы, которое изменяет величину выходного действия за счёт уравновешивания усилия со стороны пружины, которое можно регулировать.
При эксплуатации регуляторов в пневмосистеме необходимо использовать фильтры. Установку фильтра лучше производить до регулятора. Потери давления на фильтрах зависят от объёмного расхода.
Регуляторы давления, в зависимости от конструкции, бывают двух типов:
- Нормально открытые. В таких регуляторах закрытие заслонки происходит при повышении давления. Устройство регулирует «после себя», поддерживая установленное значение на определенном участке. Исходное положение створки в нормально открытых регуляторах давления открытое. Они применяются для работы с газом.
- Нормально закрытые. Этот тип регуляторов производит выравнивание «до себя», открывая заслонку при повышении давления. Изначально заслонка находится в закрытом положении. Эти регуляторы применяют для автоматического поддержания постоянного давления.
Нормально-открытые регуляторы подразделяются на две конфигурации — прямого и непрямого действия.
В регуляторах прямого действия давление на выходе задаётся при помощи регулировочного винта. Винт создаёт нагрузку на установочную пружину, чтоб удержать главный клапан в открытом положении. Благодаря этому поток воздуха из входного отверстия с начальным давлением подаётся на выходное отверстие с конечным давлением. Тогда давление в контуре, которое подсоединено к выходу, повышается и воздействует на диафрагму снизу. Возникает сила, противодействующая усилию пружины.
В регуляторах непрямого действия для изменения положения клапана используется энергия от постороннего источника. Давление газа на мембрану уравнивается при помощи командного либо пилотного прибора. В конструкции регуляторов непрямого действия присутствует дополнительная деталь — усилитель, предназначенный для улавливания и увеличения измеряемого импульса.
Регуляторы выпускаются на разные диапазоны настройки давления. Давление на входе всегда рекомендуется иметь минимум на 1 бар выше, чем верхнее значение регулируемого диапазона. Нижний предел у большинства регуляторов обычно 0,3…0,5 бар. Если надо регулировать давление в более низком диапазоне, используют пилотные или двухкаскадные регуляторы. Они имеют высокую чувствительность и точность настройки. Поэтому их называют прецизионными. Они регулируют давление, начиная с 0,05 бар и для нормальной работы требуют превышения входного давления над выходным всего на 0,5 бар.
Регуляторы с пилотным управлением состоит из основного каскада. В них обязательно встроен обратный клапан. Такие регуляторы имеют датчик выходного давления и поршень.
Ещё одной интересной разновидностью является блочный регулятор. От он отличается организацией подвода и отвода воздуха. Канал питания у него проходит насквозь корпуса. Канал выхода может быть снизу, сверху, сзади или спереди. Благодаря такой нехитрой особенности блочный регулятор в системах с несколькими уровнями давления получает заметное преимущество по сравнению с обычными регуляторами. С их помощью можно получить воздух с низким давлением и грубой очисткой.
Существуют пропорциональные регуляторы давления. У них простая и надёжная конструкция, такой регулятор обеспечивает высокую точность. Они мало потребялют энергии и обладают саморегулировкой. Принцип действия таких устройств заключается в пропорциональном отклонении регулирующего органа относительно изменения входного давления.
Большинство пропорциональных регуляторов основаны на схеме прямого действия. В такой схеме клапан меняет свое положение под действием потока рабочей среды. Поэтому значение отклонения минимизируется при приближении нагрузки к номинальной.
Подавляющее большинство современных пропорциональных регуляторов электронные и оснащены манометром. Они обладают низкой инерционностью в процессе эксплуатации.
Ещё одна группа устройств – микрорегуляторы. Он применяется в системах с малым расходом сжатого воздуха. Благодаря компактности такие регуляторы устанавливают непосредственно на компрессор и пневмомагистраль. Их делят на несколько видов:
- С мгновенным сбросом давления;
- Без мгновенного сброса давления;
- Со сбросом и высокоточной регулировкой давления.
Основные неисправности регуляторов давления.
Поломка регулятора может быть крайне опасна и вызвать остановку работы всего трубопровода. Чтобы избежать неприятностей и обеспечить бесперебойную работу системы, необходимо знать о причинах выхода из строя оборудования и способах устранения поломки.
Ниже представлена таблица, с помощью которой легко сориентироваться в поломке и быстро исправить дефект.
Неисправность | Почему возникла неисправность? | Как исправить? |
Пружина пилота ослаблена, но давление на выходе больше рабочего на 1-20% | Негерметичность пилота | Проверьте целостность седла и клапана, замените уплотнитель на клапане |
Выходное давление упало до 0 | Мембрана регулятора разорвана | Замените мембрану |
Давление на выходе растет | Разрыв мембраны или загрязнение седла. Также возможно заедание золотника в направляющих | Замените мембрану, проверьте седло и очистите его при необходимости, устраните заедание толкателя |
Давление на выходе колеблется | Недостаточно плотная пружина | Установите дроссель на импульсной трубке. Замените пружину на более жесткую. |
Расход газа небольшой, но давление на выходе сильно колеблется | Регулятор недостаточно герметичен | Установите дроссель на импульсной трубке. Замените седло и клапан на изделие меньших габаритов. Убавьте расход газа. |
Давление на выходе колеблется большими скачками | Обмерзание золотника / седла | Повысьте температуру в рабочей среде, протрите пилот тряпкой, смоченной в горячей воде |
Давление на выходе снижается даже при поджатии пружины | Фильтр или отверстие седла загрязнено. Уплотнитель истерся. Настроечная пружина пилота вышла их строя. | Замените пружину и резинку, очистите фильтр |
Давление на выходе меняет значение одновременно с давлением на входе | Неправильная установка дросселя на импульсной трубке | Проверьте дроссели и переустановите их при необходимости |
Купить регуляторы давления можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация».
Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.