Druckregler: Ein Druckregler ist ein Gerät, das den Eingangsdruck auf einen gewünschten Ausgangsdruck reduziert und den Ausgangsdruck auch bei Veränderungen der Mediumbedingungen, wie z. B. Schwankungen des Eingangsdrucks, aufrechterhält. Er wird in verschiedenen Rohrleitungssystemen weit verbreitet eingesetzt. Ein Druckregler ist kein Absperrventil und sollte nicht als Absperreinrichtung verwendet werden.
Belastungsmechanismus: Wird verwendet, um eine nach unten gerichtete Belastungskraft von oben auf einen Druckregler auszuüben, um den Ausgangsdruck des Druckreglers einzustellen. FITOK-Druckregler sind hauptsächlich federbelastet. Einzelheiten Sie unter Druckregler erklärt (I): Der Aufbau von Druckreglern.
Erfassungsmechanismus: Erkennt Änderungen des Ausgangsdrucks und ermöglicht es dem Hubventil, sich nach oben oder unten zu bewegen, um das Kraftgleichgewicht im Regler aufrechtzuerhalten. Es gibt drei Arten von Erfassungsmechanismen: Kolben, Membran und Balg (Abbildung 1). Einzelheiten Sie unter Druckregler erklärt (I): Der Aufbau von Druckreglern.
Abbildung 1 Arten von Erfassungsmechanismen
Steuermechanismus: Reduziert den hohen Eingangsdruck auf einen niedrigeren Ausgangsdruck und hält einen stabilen Ausgangsdruck aufrecht, indem die Durchflussfläche durch die Auf- und Abwärtsbewegung des Hubventils angepasst wird. Einzelheiten Sie unter Druckregler erklärt (I): Der Aufbau von Druckreglern. Abbildung 2 zeigt die Strukturen von Druckreglern mit unterschiedlichen Erfassungsmechanismen.
Abbildung 2 Aufbau von Druckreglern
Unausgeglichenes Hubventil: Die am häufigsten verwendete Hubventilkonstruktion, bei der der Eingangsdruck die Hauptbelastungskraft liefert (drückt das Hubventil in Richtung Sitz). Diese Konstruktion wird durch Schwankungen des Eingangsdrucks beeinflusst, was zu einem deutlich wahrnehmbaren Versorgungsdruckeffekt (SPE) führt.
Ausgeglichenes Hubventil: Die spezielle Konstruktionsweise reduziert den Anteil des Eingangsdrucks als Belastungskraft, was im Vergleich zum unausgeglichenen Hubventil zu einem weniger wahrnehmbaren Versorgungsdruckeffekt (SPE) führt. Wie in Abbildung 3 gezeigt, stellt das ausgeglichene Portdesign einen wesentlichen Unterschied zwischen den beiden Hubventiltypen dar.
Abbildung 3 Ausgeglichene und unausgeglichene Hubventilstrukturen
Selbstentlüftung: Eine Funktion von Druckreglern. Durch das Hinzufügen eines Kanals über den Erfassungsmechanismus kann der Regler den Ausgangsdruck in einem geschlossenen System vollständig über den Selbstentlüftungsmechanismus ablassen, wenn der Griff gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird (VERMINDERN). Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines zusätzlichen Spül- oder Entlüftungsventils. Einzelheiten Sie unter Druckregler erklärt (Ⅳ): Einführung in die Entlüftungsfunktionen von Reglern.
Gekapselte Entlüftung: Eine Funktion von Druckreglern. Durch die Konfiguration eines Anschlusses am Gehäuse kann bei einem Dichtungsversagen des Erfassungsmechanismus das austretende Medium an einen vorgesehenen Ort abgeleitet werden. Einzelheiten Sie unter Druckregler erklärt (Ⅳ): Einführung in die Entlüftungsfunktionen von Reglern.
Maximaler Betriebsdruck: Der maximal zulässige Druck am Eingang des Reglers.
Ausgangsdruckbereich: Die Bereiche von Ausgangsdrucken, die der Regler regeln kann und die bei der Produktauswahl angegeben werden können.
Durchflusskoeffizient (Cv): Definiert als das Volumen an Wasser (bei 60°F oder 16 ℃), das pro Minute mit einem Druckabfall von 1 psi durch den Regler fließt. Für gasförmige Medien kann Cv auch mit einer entsprechenden Formel berechnet werden. Cv wird gemessen, wenn der Regler vollständig geöffnet ist, und bezieht sich auf den Bereich mit begrenztem Durchfluss auf der Durchflusskurve. Es wird nicht empfohlen, Cv als Hauptkriterium für die Auswahl von Druckreglern zu verwenden.
Versorgungsdruckeffekt (SPE): Auch als abklingende Eingangsdruckcharakteristik bekannt, bezeichnet der SPE das Phänomen, bei dem eine Änderung des Eingangsdrucks eine entsprechende Änderung des Ausgangsdrucks verursacht, d.h., wenn der Eingangsdruck steigt, sinkt der Ausgangsdruck und umgekehrt. Der SPE ist ein fester Wert, der vom Hersteller angegeben wird.
Leckrate (Helium): Dichtheitsprüfung unter Verwendung von Helium als Prüfmedium.
Leckrate (Helium)—Einwärts: Prüfung auf Leckage von außen in den Regler unter Verwendung von Helium als Prüfmedium. Einzelheiten Sie unter Dichtheitsprüfung von Hochreinheitsventilen.
Leckrate (Helium)—Auswärts: Prüfung auf Leckage vom Inneren des Reglers nach außen unter Verwendung von Helium als Prüfmedium. Einzelheiten Sie unter Dichtheitsprüfung von Hochreinheitsventilen.
Leckrate (Helium)—Intern: Prüfung auf Leckage vom Regler-Sitz bei geschlossenem Zustand unter Verwendung von Helium als Prüfmedium. Einzelheiten Sie unter Dichtheitsprüfung von Hochreinheitsventilen.
Durchflusskurve: Eine grafische Darstellung, die zeigt, wie sich der Ausgangsdruck bei variierendem Durchfluss ändert. Die horizontale Achse stellt die Durchflussrate dar, während die vertikale Achse den Ausgangsdruck zeigt. Die Durchflusskurve ist eine wichtige Referenz bei der Auswahl von Druckreglern. Einzelheiten Sie unter Druckregler erklärt (III): Wie man ein Durchflussdiagramm für Druckregler verwendet.
Druckabfall: Die Durchflusskurve ist keine gerade horizontale Linie, sondern fällt mit zunehmender Durchflussrate allmählich ab, wie in der Durchflusskurve dargestellt. Das Ausmaß des Abfalls variiert je nach Regler-Serie.
Initialer Druckabfall: Ein voreingestellter Druckregler wird in die Rohrleitung eingebaut und das nachgeschaltete Absperrventil geöffnet, um den Mediumfluss in das Rohr zu ermöglichen. Zu diesem Zeitpunkt kann ein plötzlicher Mediumfluss ein Ungleichgewicht im Regler verursachen, was zu einem starken Druckabfall führt. Für diesen Abschnitt wird der Einsatz von Druckreglern nicht empfohlen.
Idealer Arbeitsbereich: Auch als optimaler Durchflussbereich bekannt. In diesem Bereich verläuft die Durchflusskurve gleichmäßig, ohne abrupte Veränderungen. Dies ist der Bereich, in dem sich die internen Komponenten des Reglers im Kräftegleichgewicht befinden. Dieser Abschnitt ist der empfohlene Arbeitsbereich für Druckregler.
Bereich des begrenzten Durchflusses: Die Durchflusskurve zeigt einen deutlichen Wendepunkt, was darauf hinweist, dass der Regler in diesem Stadium vollständig geöffnet ist. In diesem Abschnitt regelt der Regler den Druck nicht mehr. Abbildung 4 zeigt eine typische Durchflusskurve, anhand derer wir Druckabfall, initialen Druckabfall, idealen Arbeitsbereich und Bereich des begrenzten Durchflusses visuell erkennen können.
Abbildung 4 Typische Durchflusskurve eines Druckreglers
Verriegelung (Lock Up): Wenn das Ventil hinter dem Druckregler den Mediumfluss steuert und der Durchfluss allmählich auf null sinkt, schließt der Regler, und der Ausgangsdruck liegt leicht über dem eingestellten Druck. Dieses Phänomen wird als Verriegelung bezeichnet.
Hysterese: Der Ausgangsdruck eines Druckreglers hängt nicht nur von den aktuellen Betriebsbedingungen ab, sondern wird auch von der Richtung beeinflusst, in der der Sollwert eingestellt wird. Wenn der Regler in Richtung steigenden oder sinkenden Durchflusses eingestellt wird, kann der entsprechende Ausgangsdruck bei gleicher Durchflussrate unterschiedlich sein (Abbildung 5). Die Hysterese hat jedoch in der Regel keinen Einfluss auf den normalen Betrieb von Druckreglern.
Kriechen (Creep): Jeglicher Anstieg des Ausgangsdrucks nach dem Schließen des Reglers. Deutliches Kriechen ist als internes Leck zu bewerten.
Abbildung 5 Durchflusskurve eines Druckreglers (Hysterese)
