Cái gì là mộtvan điều chỉnh áp suất?
Về cơ bản, van điều chỉnh áp suất là một thiết bị cơ học được thiết kế để kiểm soát áp suất thượng nguồn hoặc hạ nguồn nhằm đáp ứng những thay đổi trong hệ thống. Những thay đổi này có thể bao gồm sự dao động về lưu lượng, áp suất, nhiệt độ hoặc các yếu tố khác xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống thông thường. Mục đích của bộ điều chỉnh áp suất là duy trì áp suất hệ thống cần thiết. Điều quan trọng là, bộ điều chỉnh áp suất khác với van, vốn kiểm soát lưu lượng hệ thống và không tự động điều chỉnh. Van điều chỉnh áp suất kiểm soát áp suất, không phải lưu lượng, và có khả năng tự điều chỉnh.

Loại bộ điều chỉnh áp suất
Có hai loại van điều chỉnh áp suất chính:van giảm áp và van áp suất ngược.

Van giảm áp kiểm soát lưu lượng áp suất đến quy trình bằng cách cảm nhận áp suất đầu ra và kiểm soát áp suất hạ lưu của chính chúng

Bộ điều chỉnh áp suất ngược kiểm soát áp suất từ quy trình bằng cách cảm nhận áp suất đầu vào và kiểm soát áp suất từ thượng nguồn

Lựa chọn bộ điều chỉnh áp suất lý tưởng phụ thuộc vào yêu cầu quy trình của bạn. Ví dụ, nếu bạn cần giảm áp suất từ nguồn áp suất cao trước khi môi chất hệ thống đến quy trình chính, một van giảm áp có thể đáp ứng được yêu cầu này. Ngược lại, van áp suất ngược giúp kiểm soát và duy trì áp suất đầu vào bằng cách giảm áp suất dư thừa khi điều kiện hệ thống khiến áp suất cao hơn mức cần thiết. Khi được sử dụng trong môi trường phù hợp, mỗi loại van có thể giúp bạn duy trì áp suất cần thiết trong toàn bộ hệ thống.

Nguyên lý hoạt động của van điều chỉnh áp suất
Van điều chỉnh áp suất chứa ba thành phần quan trọng giúp điều chỉnh áp suất:

Các bộ phận điều khiển, bao gồm đế van và van chặn. Đế van giúp kiểm soát áp suất và ngăn chất lỏng rò rỉ sang phía bên kia của bộ điều chỉnh khi van bị tắt. Khi hệ thống đang hoạt động, đế van và van chặn hoạt động cùng nhau để hoàn tất quá trình bịt kín.

Bộ phận cảm biến, thường là màng ngăn hoặc piston. Bộ phận cảm biến khiến van nâng lên hoặc hạ xuống trên đế van để kiểm soát áp suất đầu vào hoặc đầu ra.

Bộ phận tải. Tùy thuộc vào ứng dụng, bộ điều chỉnh có thể là bộ điều chỉnh lò xo hoặc bộ điều chỉnh dạng vòm. Bộ phận tải tác dụng lực cân bằng hướng xuống trên đỉnh màng ngăn.

Các bộ phận này hoạt động cùng nhau để tạo ra mức kiểm soát áp suất mong muốn. Piston hoặc màng ngăn cảm nhận áp suất đầu vào (áp suất đầu vào) và áp suất đầu ra (áp suất đầu ra). Sau đó, bộ phận cảm biến sẽ cố gắng tìm sự cân bằng với lực cài đặt từ bộ phận tải, được người dùng điều chỉnh thông qua tay cầm hoặc cơ cấu xoay khác. Bộ phận cảm biến sẽ cho phép van đóng hoặc mở từ đế van. Các bộ phận này hoạt động cùng nhau để duy trì sự cân bằng và đạt được áp suất cài đặt. Nếu một lực thay đổi, một lực khác cũng phải thay đổi để khôi phục trạng thái cân bằng.

Trong van giảm áp, bốn lực khác nhau phải được cân bằng, như thể hiện trong Hình 1. Bao gồm lực tải (F1), lực lò xo đầu vào (F2), áp suất đầu ra (F3) và áp suất đầu vào (F4). Tổng lực tải phải bằng tổng lực lò xo đầu vào, áp suất đầu ra và áp suất đầu vào.

Van áp suất ngược hoạt động theo cách tương tự. Chúng phải cân bằng lực lò xo (F1), áp suất đầu vào (F2) và áp suất đầu ra (F3) như thể hiện trong Hình 2. Ở đây, lực lò xo phải bằng tổng áp suất đầu vào và áp suất đầu ra.

Lựa chọn bộ điều chỉnh áp suất phù hợp
Việc lắp đặt bộ điều chỉnh áp suất có kích thước phù hợp là chìa khóa để duy trì áp suất cần thiết. Kích thước phù hợp thường phụ thuộc vào lưu lượng trong hệ thống – bộ điều chỉnh lớn hơn có thể xử lý lưu lượng cao hơn trong khi vẫn kiểm soát áp suất hiệu quả, trong khi đối với lưu lượng thấp hơn, bộ điều chỉnh nhỏ hơn lại rất hiệu quả. Việc lựa chọn kích thước các bộ phận của bộ điều chỉnh cũng rất quan trọng. Ví dụ, sẽ hiệu quả hơn nếu sử dụng màng ngăn hoặc piston lớn hơn để kiểm soát các ứng dụng áp suất thấp. Tất cả các bộ phận cần có kích thước phù hợp dựa trên yêu cầu của hệ thống.

Áp suất hệ thống
Vì chức năng chính của bộ điều chỉnh áp suất là quản lý áp suất hệ thống, nên điều quan trọng là phải đảm bảo bộ điều chỉnh của bạn được thiết kế phù hợp với áp suất vận hành tối đa, tối thiểu và hệ thống. Thông số kỹ thuật sản phẩm bộ điều chỉnh áp suất thường nêu rõ phạm vi kiểm soát áp suất, điều này rất quan trọng để lựa chọn bộ điều chỉnh áp suất phù hợp.

Nhiệt độ hệ thống
Các quy trình công nghiệp có thể có dải nhiệt độ rộng, và bạn nên tin tưởng rằng bộ điều áp bạn chọn sẽ chịu được các điều kiện vận hành thông thường dự kiến. Các yếu tố môi trường là một trong những khía cạnh cần được xem xét, cùng với các yếu tố như nhiệt độ chất lỏng và hiệu ứng Joule-Thomson, gây ra hiện tượng làm mát nhanh do áp suất giảm.

độ nhạy của quy trình
Độ nhạy của quy trình đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định lựa chọn chế độ điều khiển trong bộ điều chỉnh áp suất. Như đã đề cập ở trên, hầu hết các bộ điều chỉnh là bộ điều chỉnh lò xo hoặc bộ điều chỉnh dạng vòm. Van điều chỉnh áp suất lò xo được điều khiển bởi người vận hành bằng cách xoay một tay quay bên ngoài để điều khiển lực lò xo tác động lên phần tử cảm biến. Ngược lại, bộ điều chỉnh dạng vòm sử dụng áp suất chất lỏng bên trong hệ thống để tạo ra áp suất cài đặt tác động lên phần tử cảm biến. Mặc dù bộ điều chỉnh lò xo phổ biến hơn và người vận hành có xu hướng quen thuộc hơn với chúng, bộ điều chỉnh dạng vòm có thể giúp cải thiện độ chính xác trong các ứng dụng yêu cầu và có thể hữu ích trong các ứng dụng điều chỉnh tự động.

hệ thống phương tiện truyền thông
Tính tương thích vật liệu giữa tất cả các thành phần của bộ điều áp và môi trường hệ thống rất quan trọng đối với tuổi thọ của thiết bị và tránh thời gian ngừng hoạt động. Mặc dù các thành phần cao su và chất đàn hồi trải qua một số quá trình phân hủy tự nhiên, một số môi trường hệ thống có thể gây ra sự phân hủy nhanh hơn và hỏng van điều áp sớm.

Van điều chỉnh áp suất đóng vai trò quan trọng trong nhiều hệ thống chất lỏng và thiết bị công nghiệp, giúp duy trì hoặc kiểm soát áp suất và lưu lượng cần thiết để ứng phó với những thay đổi của hệ thống. Việc lựa chọn đúng van điều chỉnh áp suất rất quan trọng để hệ thống của bạn luôn an toàn và hoạt động như mong đợi. Lựa chọn sai có thể dẫn đến hệ thống kém hiệu quả, hoạt động kém, thường xuyên phải khắc phục sự cố và tiềm ẩn các nguy cơ mất an toàn.