رگلاتور چیست :
رگلاتور ابزاری است جهت کاهش فشار بالای گاز در یک خط یا سیلندر، به فشار پایینتر. با توجه به اینکه فشار گاز در خط فرآیند ، فشار بالایی می باشد به صورت مستقیم قابل استفاده نمی باشد از این رو جهت استفاده در دستگاههای مصرف کننده، از رگلاتور برای کاهش فشار گاز و قابل مصرف نمودن آن استفاده می شود.
عملکرد آن به گونه ای است که صرفا برای بررسی و کنترل فشار می توان از آن استفاده کرد وعموما برای کنترل دبی گاز استفاده نمی شود. نمونه هایی خاص از رگلاتور وجود دارند که علاوه بر گیج کنترل فشار در خروجی ابزاری برای کنترل دبی نیز در نظر گرفته شده است.
معمولا با سه نوع متریال متفاوت ارائه می گردند. برنجی، روکش کروم و استنلس استیل. رگلاتورهای برنجی برای گازهایی که فاقد خورندگی می باشند مورد استفاده قرار می گیرند. کاربری رگلاتورهای برنجی و روکش کروم مشابه می باشند. مزیت رگلاتور روکش کروم مقاومت ظاهر رگلاتور در شرایط محیطی می باشد. این نوع از پوشش دهی (روکش کروم) برای رگلاتورهای برنجی سبب شده که عمر این رگلاتورها صرفا بیشتر شود ولی در عملکرد رگلاتور تاثیر خاصی نخواهد داشت.
نوع دیگری از پوشش صرفا برای رگلاتورهای استنلس استیل ارائه می شود که در عملکرد این رگلاتورها نیز تاثیر بسزایی دارا می باشد. این امر سبب ایجاد مزایای زیر می شود:
- به حداقل رساندن جذب گازهای واکنش پذیر
- کاهش پرت گاز جهت پاکسازی
- سازگاری کامل با مخلوط های گازی حاوی ترکیبات سولفور
نکته: در انتخاب رگلاتورها می بایست دقت فراوانی گردد. رگلاتور خود را با توجه به گاز مورد استفاده و خواص شیمیایی آن انتخاب کنید.
رگلاتورها از لحاظ کارایی به دو نوع تک مرحله ای و دو مرحله ای تقسیم بندی می شوند. رگلاتورهای تک مرحله ای فشار گاز را در یک مرحله و رگلاتورهای ۲ مرحله ای فشار گاز را در ۲ مرحله کاهش می دهند. عموما رگلاتورهای ۲ مرحله ای برای خروجی های زیر ۱۰ بار مورد استفاده قرار می گیرند(به علت ثبات در خروجی گاز و دقت در کاهش فشار گاز).
انتخاب رگلاتور با خروجی مناسب یکی از مهمترین موارد در خرید یک رگلاتور می باشد. خروجی رگلاتور بسته به فشار خروجی که قصد تنظیم بر روی آن را دارید باید انتخاب گردد. دقت درجه بندی گیج رگلاتورها رابطه مستقیمی با خروجی آنها دارا می باشد. دقت درجه بندی رگلاتوری با خروجی ۱۰۰ بار حدودا ۵ بار می باشد در صورتی که دقت درجه بندی گیج رگلاتوری با خروجی ۴ بار حدود ۱/۰ بار می باشد.
با توجه به موارد ذکر شده برای خرید یک رگلاتور مناسب باید الزاما موارد زیر را در ابتدای کار مشخص نمود:
- گاز مورد استفاده
- فشار خروجی مورد نیاز
- فشار ورودی از سیلندر یا خط
با در نظر گرفتن این ۳ مورد می توان بهترین رگلاتور را که مطابقت کامل با نیاز شما داشته باشد، انتخاب نمود.
قسمتهای اصلی رگلاتور
- قسمت بارگذار تشکیل شده از وزنه، فنر، فشار گاز.
- قسمت اندازه گیر
- عمل کننده یا شیر مانع (سیت اریفیس)
رگلاتورها از نظر ساختمانی در انواع فنری و پایلوت دار عرضه می گردند.
در رگلاتورهای پایلوت دار تغییرات فشار خروجی با نیروی فنر در رگلاتور متری دیگر به نام پایلوت مقایسه شده و نتیجه آن به صورت فشار گاز به دیافراگم رگلاتور اصلی اعمال می گردد و به عبارت دیگر تغییرات فشار خروجی تقویت شده و سپس باعث تغییر وضعیت شیر مانع میگردد.
پایلوت عبارت است از یک رگلاتور فنری که از فشار ورودی تغذیه شده و متناسب با میزان فشردگی فنر خود فشار خروجی را مهیا می سازد.این فشار به عنوان فشار فرمان روی رگلاتور اصلی اعمال می شود.
از مشخصه فنی که در انتخاب رگلاتورها اهمیت بسیار دارد ظرفیت آنها می‌باشد که رابطه مستقیم با فشار ورودی و خروجی و چگالی گاز و شکل بدنه آن دارد به طوریکه نسبت بین فشار ورودی (P1) و خروجی (P2) تعیین کننده نوع جریان خروجی رگلاتور می‌باشد و اگر نسبت P2<P1/2 باشد جریان کاملاً بحرانی و P2=P1/2 جریان بحرانی و P2>P1/2 جریان غیر بحرانی خواهد بود.
اگر k ضریب ثابت رگلاتور که بستگی به ساختمان رگلاتور و نوع سیال عبوری دارد باشد معادله کلی جریان در رگلاتورها به صورت :
Q=K(P2(P1-P2))½
است که با توجه به آن و جداول موجود به راحتی می توان ظرفیت رگلاتور را در فشارهای مورد نظر بدست آورد.
طرز کار رگولاتور
رگولاتور فشار خروجی را به صورت خودکار کنترل می نماید تا در فشار تنظیم شده خاصی به صورت ثابت باقی بماند. رگلاتور فشار در حالت نرمال باز بوده و با افزایش فشار خروجی به تدریج بسته می شود. جهت صحیح جریان بخار از داخل رگلاتور فشار بوسیله یک فلش بر روی بدنه آن نشان داده شده است. موقعیت پلاگ و فضای آزاد ما بین پلاگ و سیت مقدار جریان بخار خروجی را کنترل می کند. فشار کنترل شده خروجی از طریق منبع کندانس و خط کنترل به سمت دیافراگم انتقال داده شده و در موقعیت نیروی معکوس قرار می گیرد. این نیرو همانند نیروی وارده از سوی فنرها برای تنظیم موقعیت پلاگ ولی در جهت عکس مورد استفاده قرار می گیرد. میزان نیروی وارده از سوی فنرها توسط مهره تنظیم قابل تغییر می باشد.این شیر فشارشکن به یک قطعه آکاردئونی استنلس استیل تجهیز شده است که بوسیله آن فشار ورودی بالانس می شود. فشار ورودی بر روی سطح خارجی قطعه آکاردئونی وارد شده و بدین ترتیب نیروهای وارده بر روی سطح پلاگ ،توسط این نیروی معکوس خنثی می شوند.
