מהו אשסתום ויסות לחץ?
ברמה הבסיסית, שסתום ויסות לחץ הוא מכשיר מכני שנועד לשלוט בלחץ במעלה או במורד הזרם בתגובה לשינויים במערכת. שינויים אלה עשויים לכלול תנודות בזרימה, בלחץ, בטמפרטורה או בגורמים אחרים המתרחשים במהלך פעולת המערכת השוטפת. מטרת וסת הלחץ היא לשמור על לחץ המערכת הנדרש. חשוב לציין שווסתי לחץ נבדלים משסתומים, אשר שולטים בזרימת המערכת ואינם מתכווננים אוטומטית. שסתומי ויסות לחץ שולטים בלחץ, לא בזרימה, והם מווסתים את עצמם.

סוג וסת לחץ
ישנם שני סוגים עיקריים של שסתומי ויסות לחץ:שסתומי הפחתת לחץ ושסתומי לחץ אחורי.

שסתומי הפחתת לחץ שולטים בזרימת הלחץ לתהליך על ידי חישת לחץ יציאה ושליטה בלחץ במורד הזרם של עצמם.

וסת לחץ אחורי שולטים בלחץ מהתהליך על ידי חישת לחץ כניסה ובקרת לחץ במעלה הזרם

בחירת וסת הלחץ האידיאלית עבורך תלויה בדרישות התהליך שלך. לדוגמה, אם עליך להפחית את הלחץ ממקור לחץ גבוה לפני שמדיה של המערכת מגיעה לתהליך הראשי, שסתום הפחתת לחץ יכול לעשות את העבודה. לעומת זאת, שסתום לחץ אחורי מסייע בשליטה ובשמירה על לחץ במעלה הזרם על ידי הפחתת לחץ עודף כאשר תנאי המערכת גורמים ללחץ להיות גבוה מהנדרש. כאשר משתמשים בו בסביבה הנכונה, כל סוג יכול לעזור לך לשמור על הלחץ הנדרש בכל המערכת שלך.

עקרון העבודה של שסתום ויסות לחץ
שסתומי ויסות לחץ מכילים שלושה רכיבים חשובים המסייעים להם לווסת את הלחץ:

רכיבי בקרה, כולל מושב השסתום ופתח הקיבוע. מושב השסתום מסייע בבקרת לחץ ומונע דליפת נוזל לצד השני של הווסת כאשר הוא כבוי. בזמן שהמערכת זורמת, הפתח הקיבוע ומושב השסתום פועלים יחד כדי להשלים את תהליך האיטום.

רכיב חישה, בדרך כלל דיאפרגמה או בוכנה. רכיב החישה גורם לפתח הבובה לעלות או לרדת במושב השסתום כדי לשלוט בלחץ הכניסה או היציאה.

רכיבי טעינה. בהתאם ליישום, הרגולטור עשוי להיות רגולטור קפיצי או רגולטור כיפה. רכיב הטעינה מפעיל כוח איזון כלפי מטה על החלק העליון של הסרעפת.

אלמנטים אלה פועלים יחד כדי ליצור את בקרת הלחץ הרצויה. בוכנה או דיאפרגמה חשות לחץ במעלה הזרם (כניסה) ולחץ במורד הזרם (יציאה). לאחר מכן, אלמנט החישה מנסה למצוא איזון עם הכוח שנקבע מאלמנט הטעינה, אשר מותאם על ידי המשתמש באמצעות ידית או מנגנון סיבוב אחר. אלמנט החישה יאפשר לפתח הבולם להיפתח או להיסגר ממושב השסתום. אלמנטים אלה פועלים יחד כדי לשמור על איזון ולהשיג לחץ מוגדר. אם כוח אחד משתנה, כוח אחר חייב גם הוא להשתנות כדי להשיב את שיווי המשקל.

בשסתום הפחתת לחץ, יש לאזן ארבעה כוחות שונים, כפי שמוצג באיור 1. כוח זה כולל את כוח ההעמסה (F1), כוח קפיץ הכניסה (F2), לחץ היציאה (F3) ולחץ הכניסה (F4). כוח ההעמסה הכולל חייב להיות שווה לשילוב של כוח קפיץ הכניסה, לחץ היציאה ולחץ הכניסה.

שסתומי לחץ אחורי פועלים באופן דומה. עליהם לאזן את כוח הקפיץ (F1), לחץ הכניסה (F2) ולחץ היציאה (F3) כפי שמוצג באיור 2. כאן, כוח הקפיץ חייב להיות שווה לסכום לחץ הכניסה ולחץ היציאה.

בחירת וסת הלחץ הנכון
התקנת וסת לחץ בגודל מתאים היא המפתח לשמירה על הלחץ הנדרש. הגודל המתאים תלוי בדרך כלל בקצב הזרימה במערכת - וסתים גדולים יותר יכולים להתמודד עם זרימות גבוהות יותר תוך שליטה יעילה בלחץ, בעוד שעבור קצבי זרימה נמוכים יותר, וסתים קטנים יותר יעילים מאוד. חשוב גם לגודל את רכיבי הווסת. לדוגמה, יהיה יעיל יותר להשתמש בדיאפרגמה או בוכנה גדולים יותר כדי לשלוט ביישומים בלחץ נמוך יותר. כל הרכיבים צריכים להיות בגודל מתאים בהתבסס על דרישות המערכת שלכם.

לחץ מערכת
מאחר שתפקידו העיקרי של וסת לחץ הוא לנהל את לחץ המערכת, חשוב לוודא שהווסת מתאים ללחץ המקסימלי, המינימלי וללחצי ההפעלה של המערכת. מפרטי מוצר של וסת לחץ מדגישים לעתים קרובות את טווח בקרת הלחץ, שהוא חשוב מאוד לבחירת וסת הלחץ המתאים.

טמפרטורת המערכת
תהליכים תעשייתיים יכולים להיות בעלי טווחי טמפרטורות רחבים, ועליכם לסמוך על כך שווסת הלחץ שתבחרו יעמוד בתנאי ההפעלה האופייניים הצפויים. גורמים סביבתיים הם אחד ההיבטים שיש לקחת בחשבון, יחד עם גורמים כמו טמפרטורת הנוזל ואפקט ג'ול-תומסון, הגורם לקירור מהיר עקב ירידת לחץ.

רגישות התהליך
רגישות לתהליך משחקת תפקיד חשוב בקביעת בחירת מצב הבקרה בווסתי לחץ. כפי שצוין לעיל, רוב הווסתים הם ווסתים קפיציים או ווסתים כיפתיים. שסתומי ווסת לחץ קפיציים נשלטים על ידי המפעיל על ידי סיבוב ידית סיבובית חיצונית השולטת בכוח הקפיץ על רכיב החישה. לעומת זאת, ווסתים כיפתיים משתמשים בלחץ הנוזל בתוך המערכת כדי לספק לחץ קבוע הפועל על רכיב החישה. למרות שווסתים קפיציים נפוצים יותר ומפעילים נוטים להיות מכירים אותם יותר, ווסתים כיפתיים יכולים לסייע בשיפור הדיוק ביישומים הדורשים זאת ויכולים להיות מועילים ביישומי ווסת אוטומטיים.

מדיה מערכתית
תאימות חומרים בין כל רכיבי וסת הלחץ לבין מדיות המערכת חשובה לאריכות ימים של הרכיבים ולמניעת זמן השבתה. למרות שרכיבי גומי ואלסטומר עוברים התדרדרות טבעית מסוימת, מדיות מערכת מסוימות עלולות לגרום להתדרדרות מואצת ולכשל מוקדם של שסתום הווסת.

שסתומי ויסות לחץ ממלאים תפקיד חיוני במערכות נוזלים ומכשור תעשייתיות רבות, ועוזרים לשמור או לשלוט בלחץ ובזרימה הנדרשים בתגובה לשינויים במערכת. בחירת ווסת הלחץ הנכון חשובה כדי שהמערכת שלכם תישאר בטוחה ותפעל כמצופה. בחירה שגויה עלולה להוביל לחוסר יעילות במערכת, ביצועים ירודים, פתרון תקלות תכוף וסכנות בטיחות פוטנציאליות.