Wie man eine Regulierungsbehörde auswählt

So wählen Sie einen Regler aus, der die Anforderungen Ihres Flüssigkeitssystems erfüllt

Wouter Pronk, Leitender Außendiensttechniker, Swagelok

Druckregler spielen in vielen industriellen Flüssigkeits- und Instrumentierungssystemen eine entscheidende Rolle und helfen dabei, den gewünschten Druck und Durchfluss als Reaktion auf Systemänderungen aufrechtzuerhalten oder zu steuern. Es ist wichtig, den richtigen Regler auszuwählen, damit das System sicher und wie vorgesehen funktioniert – die falsche Wahl kann zu Ineffizienz, schlechter Leistung, häufiger Fehlerbehebung und potenziellen Sicherheitsrisiken führen.

Um zu wissen, wie man den richtigen Regler auswählt, muss man die verschiedenen Arten von Reglern verstehen, wie sie funktionieren und wie sie angewendet werden können, um die Anforderungen Ihres Systems zu erfüllen. Lesen Sie weiter, um mehr über Druckregler, ihre Funktionalität und die Bestimmung der besten Option für Ihre Systemanforderungen zu erfahren.

Was ist ein Druckregler?

Im Grunde genommen ist ein Druckregler ein mechanisches Gerät, das dafür ausgelegt ist, entweder den vorgeschalteten oder den nachgeschalteten Druck als Reaktion auf Änderungen im System zu steuern . Diese Änderungen können Schwankungen des Durchflusses, des Drucks, der Temperatur oder anderer Faktoren umfassen, die während des regulären Systembetriebs auftreten können. Die Aufgabe des Reglers besteht darin, den gewünschten Systemdruck aufrechtzuerhalten. Wichtig ist, dass sich Regler von Ventilen unterscheiden, die die Durchflussraten des Systems steuern und sich nicht selbst anpassen. Regler steuern den Druck, nicht den Durchfluss, und passen sich selbst an.

Arten von Reglern

Es gibt zwei Haupttypen von Reglern:Druckminderer und Gegendruckregler.

• Druckminderer Druck zum Prozess steuern, indem sie den Ausgangsdruck erfassen und ihren eigenen nachgeschalteten Druck steuern
• Gegendruckregler Druck aus dem Prozess steuern, indem der Einlassdruck erfasst und der Druck von vorn gesteuert wird

Ihre ideale Wahl des Reglers hängt von Ihren Prozessanforderungen ab. Wenn Sie beispielsweise den Druck von einer Hochdruckquelle reduzieren müssen, bevor Systemmedien den Hauptprozess erreichen, erledigt ein Druckminderer die Aufgabe. Im Gegensatz dazu können Vordruckregler helfen, den vorgeschalteten Druck zu kontrollieren und aufrechtzuerhalten, indem sie überschüssigen Druck ablassen, wenn die Systembedingungen dazu führen, dass die Pegel höher als gewünscht werden. Im richtigen Kontext verwendet, kann jeder Typ Ihnen helfen, den gewünschten Druck in Ihrem gesamten System aufrechtzuerhalten.

Wie eine Regulierungsbehörde funktioniert

Druckregler enthalten drei wichtige Komponenten, die ihnen helfen, den Druck zu regulieren:

• Ein Steuerelement , einschließlich Sitz und Teller. Der Sitz trägt dazu bei, den Druck einzudämmen und verhindert, dass Flüssigkeit zur gegenüberliegenden Seite des Reglers austritt, wenn der Durchfluss geschlossen ist. Zusammen mit dem Sitz vervollständigt der Kegel den Dichtungsprozess, während ein System fließt.
• Ein Sensorelement , typischerweise eine Membran oder ein Kolben. Das Sensorelement ermöglicht dem Kegel, sich im Sitz zu heben und zu senken, wodurch der Einlass- oder Auslassdruck gesteuert wird.
• Ein Ladeelement . Regler können je nach Anwendung federbelastet oder kuppelbelastet sein. Das Belastungselement übt eine nach unten gerichtete Ausgleichskraft auf die Membran aus.

Diese Elemente arbeiten zusammen, um die gewünschte Drucksteuerung zu erzeugen. Der Kolben oder die Membran erfasst den stromaufwärtigen (Einlass) Druck und den stromabwärtigen (Auslass) Druck. Das Sensorelement versucht dann, ein Gleichgewicht mit der eingestellten Kraft des Belastungselements zu finden, die vom Benutzer über einen Griff oder einen anderen Drehmechanismus eingestellt wird. Das Sensorelement ermöglicht es dem Ventilkegel, sich entweder vom Sitz aus zu öffnen oder zu schließen. Diese Elemente arbeiten zusammen, um im Gleichgewicht zu bleiben und den eingestellten Druck zu erreichen. Wenn sich eine ändert, muss sich auch eine andere Kraft ändern, um das Gleichgewicht wiederherzustellen.

In Druckminderern müssen vier verschiedene Kräfte ausgeglichen werden, wie in Abbildung 1 dargestellt. Dazu gehören Belastungskraft (F1), Einlassfederkraft (F2), Auslassdruckkraft (F3), undEinlassdruckkraft (F4) . Die Gesamtbelastungskraft muss gleich der Kombination aus Eingangsfederkraft, Ausgangsdruckkraft und Eingangsdruckkraft sein.

Gegendruckregler funktionieren ähnlich. Sie müssen Federkraft (F1), Eingangsdruckkraft (F2), ausgleichen undAusgangsdruckkraft (F3) , wie in Abbildung 2 gezeigt. Hier muss die Federkraft gleich der kombinierten Kraft der Eingangsdruckkraft und der Ausgangsdruckkraft sein.

Die richtige Reglerauswahl treffen

Mit einem Verständnis der Funktionsweise von Reglern können Sie besser beurteilen, wie Sie verschiedene Reglereigenschaften an die Anforderungen Ihres Systems anpassen können. Zu den wichtigsten zu berücksichtigenden Merkmalen gehören die folgenden:

Systemfluss

Die Installation eines Reglers der richtigen Größe ist der Schlüssel zur Aufrechterhaltung des gewünschten Drucks. Die richtige Größe wird im Allgemeinen durch die Durchflussrate in Ihrem System bestimmt – größere Regler können höhere Durchflussmengen handhaben und gleichzeitig den Druck effektiv steuern, während kleinere Regler für niedrigere Durchflussgeschwindigkeiten effektiv sind. Die Dimensionierung der Reglerkomponenten ist ebenfalls wichtig. Beispielsweise ist es effektiver, Anwendungen mit niedrigerem Druck mit einer größeren Membran oder einem größeren Kolben zu steuern. Alle Komponenten sollten entsprechend den Anforderungen Ihres Systems dimensioniert werden.

Systemdruck

Da die Hauptfunktion Ihres Reglers darin besteht, den Systemdruck zu steuern, ist es wichtig sicherzustellen, dass Ihre Auswahl für den maximalen, minimalen und Betriebssystemdruck angemessen ausgelegt ist. Druckregelbereiche werden in der Regel in den Produktspezifikationen von Reglern besonders hervorgehoben, da sie für die richtige Reglerauswahl von Bedeutung sind.

Systemtemperatur

Industrielle Prozesse können in Temperaturbereichen variieren, und Sie sollten sicher sein, dass der von Ihnen gewählte Regler den typischen erwarteten Betriebsbedingungen standhält. Umweltfaktoren sind ebenso zu berücksichtigen wie Fluidtemperaturen und Faktoren wie der Joule-Thomson-Effekt, der aufgrund von Druckabfällen eine schnelle Abkühlung verursacht.

Prozesssensitivität

Die Empfindlichkeit Ihres Prozesses spielt eine Rolle bei der Bestimmung des besten Steuermodus für Ihre Regler. Wie bereits erwähnt, sind die meisten Atemregler entweder federbelastet oder kuppelbelastet. Federbelastete Regler werden von einem Bediener gesteuert, der einen externen Knopf dreht, der die Kraft der Feder auf das Sensorelement steuert. Im Gegensatz dazu verwenden kuppelbelastete Regler den Flüssigkeitsdruck aus dem Inneren des Systems, um den eingestellten Druck auf das Sensorelement zu übertragen. Während federbelastete Regler häufiger vorkommen und den Bedienern eher vertraut sind, können kuppelbelastete Regler dazu beitragen, die Präzision in Anwendungen zu verbessern, die dies erfordern, und können automatisierten Anwendungen zugute kommen.

Systemmedien

Die Materialkompatibilität zwischen allen Elementen Ihres Reglers und Ihren Systemmedien ist wichtig für die Langlebigkeit der Komponenten und die Vermeidung von Ausfallzeiten. Während eine gewisse natürliche Verschlechterung von Gummi- und Elastomerkomponenten zu erwarten ist, können bestimmte Systemmedien zu einer beschleunigten Verschlechterung und einem vorzeitigen Ausfall des Reglers beitragen. Mehr über die chemische Verträglichkeit von Elastomerdichtungen und anderen Reglerkomponenten erfahren Sie in unseren materialwissenschaftlichen Schulungen.

Sehen Sie sich das Video unten an, um mehr über die Auswahl eines Reglers zu erfahren.

Mit einem tieferen Arbeitswissen über die verfügbaren Arten von Druckreglern und deren Funktionsweise sind Sie besser gerüstet, um die richtige Auswahl zu treffen. Ihr Reglerlieferant sollte in der Lage sein, Ihnen Größeninformationen, Druck- und Durchflussanforderungen, Temperaturbereiche und den richtigen Steuerungsmodus für Ihre Systemanforderungen bereitzustellen. Sie können den Auswahlprozess beginnen, indem Sie verschiedene Regler in verschiedenen Anwendungen mit unserem Regler-Durchflusskurven-Generator vergleichen und sich dann an einen lokalen Spezialisten für Druckregelung wenden, um weitere Informationen zu erhalten.

Die spezifischen Anforderungen Ihres Systems gehen jedoch weit über den Inhalt dieses Blogs hinaus. Verfügbare Schulungsmöglichkeiten können Fachleuten für Fluidsysteme dabei helfen, ein gründlicheres Verständnis dafür zu erlangen, wie der richtige Regler dazu beitragen kann, die Sicherheit zu erhöhen und gleichzeitig die Effizienz zu verbessern.

Darüber hinaus sollte Ihr Atemregler-Lieferant in der Lage sein, Sie bei der richtigen Auswahl zu unterstützen, indem er daran arbeitet, Ihre Systemanforderungen zu verstehen. Unsere erfahrenen Spezialisten können Ihnen diese Beratung bieten, indem sie auf fundiertes Anwendungswissen und technische Unterstützung zurückgreifen, um die richtige Wahl für Ihr System zu treffen. Wenn Sie an der Optimierung der Reglerleistung interessiert sind, wenden Sie sich an unser Team von Spezialisten für Druckregelung, um ein Gespräch zu beginnen.