Expertenleitfaden: Diagnose und Behebung häufiger Druckregler-Probleme

Fehlerbehebung bei häufigen Reglerproblemen

Industrielle Fluidsystemprozesse verlassen sich auf präzise Fluideinstellungen für Temperatur, Durchfluss und Druck. Viele Schlüsselkomponenten, einschließlich Druckregler (oder Druckminderer), sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der notwendigen Prozessbedingungen.

Was passiert aber, wenn ein Druckregler ausfällt oder fehlerhaft arbeitet?

Druckregler sind darauf ausgelegt, den Systemdruck unter Berücksichtigung von Änderungen der Systemparameter zu regeln. Sie werden wahrscheinlich entweder einen Druckabfall oder -anstieg stromabwärts feststellen, und beide Fälle können die Qualität und Sicherheit Ihres Prozesses beeinträchtigen. Die Fähigkeit, die Ursache unerwarteter Druckänderungen zu identifizieren, hilft, das Problem zu beheben, bevor es größer wird.

Obwohl viele Faktoren in einem industriellen Fluidsystem zu Druckschwankungen beitragen können, gibt es einige häufige Probleme, die Sie identifizieren und lösen können. In diesem Blog führen wir Sie durch einen einfachen dreistufigen Prozess zur Fehlerbehebung an Ihren Reglern, um Reglerausfälle zu reduzieren.

Schritt 1: Verstehen Sie die Bedürfnisse Ihres spezifischen Prozesses und welcher Regler-Typ für Sie richtig ist.

Ihr erster Schritt bei der Fehlerbehebung besteht darin, Ihre Prozessoranforderungen zu prüfen: Systemdurchfluss, Systemdruck, Systemtemperatur, Prozessempfindlichkeit und Systemmedium – all dies ist wichtig, um zu entscheiden, ob der korrekte Regler-Typ installiert ist. Einfach ausgedrückt: Wenn Sie den Druck von einer Quelle regeln müssen, bevor er den Hauptprozess erreicht, benötigen Sie einen Druckminderer. Wenn Sie den Druck von stromaufwärts regeln müssen, benötigen Sie einen Gegendruckregler.

Die Verwendung des falschen Regler-Typs ist ein häufiger Fehler, der Ihren Prozess beeinträchtigen kann. Wenn Sie unsicher sind, können Sie mit Ihrem Reglerlieferanten den passenden Typ für Ihren Prozess ermitteln. Haben Sie festgestellt, dass der korrekte Regler-Typ installiert ist, fahren Sie mit Schritt 2 fort.

 

 

Schritt 2: Bestimmen Sie die Art Ihres Problems.

Identifizieren Sie als Nächstes die Art Ihres Problems. Steigt der Druck über Ihren Sollwert stromaufwärts? Oder fällt er unter Ihren Sollwert stromabwärts?

 

Fällt der Druck unter den Sollwert?    
Steigt der Druck über den Sollwert? 

Steigt der Druck über Ihren Sollwert, ist dies meist auf eines von zwei Phänomene zurückzuführen. Das erste ist Kriechen (Creep), das direkt nach der ersten Inbetriebnahme auftreten kann, wenn Installationsschmutz durch das System strömt. Die Verunreinigungen erzeugen einen feinen Spalt zwischen Regelsitz und Ventilkegel, der unbeabsichtigt Systemmedium über den Sitz strömen lässt – was zu unerwünschten Druckerhöhungen stromabwärts führt. Kriechen kann problematisch und gefährlich sein, wenn Ihre stromabwärts gelegenen Komponenten nicht für die drüber kriechenden Drücke ausgelegt sind. Glücklicherweise lässt es sich durch sorgfältige Installation, stromaufwärtige Filtration und den Kauf eines Ersatzteilsatzes mit neuen Reglern vermeiden.

Die zweite wahrscheinliche Ursache für unerwünschte Druckerhöhungen ist der Versorgungsdruckeffekt (Supply Pressure Effect, SPE), bei dem eine Änderung des Auslassdrucks durch eine Änderung des Einlass- (oder Versorgungs-)drucks verursacht wird. Fällt der Einlassdruck, kann der Auslassdruck über Ihre gewünschten Anforderungen steigen. Haben Sie identifiziert, dass SPE Ihre Sollwerte beeinflussen könnte, fahren Sie mit Schritt 3 fort.

Fällt der Druck unter Ihren Sollwert, ist die häufigste Ursache, dass Ihr Regler für die Durchflussanforderungen Ihrer Anwendung unterdimensioniert ist. Beispiel: Bei einem Reglersollwert von 70 psi und steigendem Durchfluss ohne Reglerkompensation wird der Druck wahrscheinlich unter Ihr 70-psi-Ziel fallen. Dieser Druckabfall wird auch als Durchhängen (Droop) bezeichnet. Unser Durchflusskurven-Generator-Tool kann helfen festzustellen, ob Ihr Regler für Ihre Anwendung richtig dimensioniert ist. Haben Sie dies als Ursache ermittelt, fahren Sie mit Schritt 3 fort.

Scheinen diese häufigen Probleme nicht die Quelle Ihrer Reglerprobleme zu sein, kann ein komplexeres Problem vorliegen. Wenn Ihr Reglerlieferant über zusätzliche Fluidsystemkenntnisse verfügt, kann er Ihnen bei einer robusteren Evaluation helfen, um weitere Probleme zu identifizieren.

Schritt 3. Alternative Regleroptionen prüfen.

Im Fall von SPE können einige Regleroptionen die Auswirkungen dieses Phänomens besser abmildern als andere. Beispielsweise kann ein Regler mit ausgeglichenem Ventilkegel-Design (balanced poppet) helfen, die Fläche zu minimieren, auf die der Einlassdruck einwirken kann. Zusätzlich kann eine zweistufige Druckminderung den Versorgungsdruckeffekt in den meisten Anwendungen minimieren. Dabei werden zwei einstufige Regler in Reihe geschaltet oder zu einer einzelnen Baugruppe kombiniert.

Haben Sie Unterdimensionierung als Problem identifiziert, kann die Wahl eines Reglers mit größerem Durchflusskoeffizienten (Cv) die Wahrscheinlichkeit unerwünschter Auslassdruckabfälle reduzieren. Ihr Lieferant sollte Sie bei der passenden Dimensionierung unterstützen können. Eine weitere Lösung kann der Wechsel von einem federbelasteten zu einem kuppelbelasteten Regler (dome-loaded) sein. Kuppelbelastete Regler sind widerstandsfähiger gegen Durchflussänderungen und halten Sollwerte in Anwendungen mit vielen Durchflussvariationen besser.

Die oben genannten Probleme sind nur einige der häufigsten Ursachen für schlechte Reglerleistung, aber es können zusätzliche, anwendungsspezifische Faktoren vorliegen, die die Ergebnisse negativ beeinflussen. Ihr Reglerlieferant sollte Sie bei der richtigen Auswahl für Ihre Anwendungsbedürfnisse unterstützen können. Wenn Sie neue Regleranwendungen oder bestehende Probleme an Ihren Druckreglern besprechen möchten, helfen Ihnen unsere Spezialisten bei der Optimierung von Regler- und Fluidsystemleistung.