Què és un/avàlvula reguladora de pressió?
A un nivell bàsic, una vàlvula reguladora de pressió és un dispositiu mecànic dissenyat per controlar la pressió aigües amunt o aigües avall en resposta a canvis en el sistema. Aquests canvis poden incloure fluctuacions en el flux, la pressió, la temperatura o altres factors que es produeixen durant el funcionament rutinari del sistema. La finalitat del regulador de pressió és mantenir la pressió requerida del sistema. És important destacar que els reguladors de pressió difereixen de les vàlvules, que controlen el flux del sistema i no s'ajusten automàticament. Les vàlvules reguladores de pressió controlen la pressió, no el flux, i són autoregules.

Tipus de regulador de pressió
Hi ha dos tipus principals de vàlvules reguladores de pressió:vàlvules reductores de pressió i vàlvules de contrapressió.

Les vàlvules reductores de pressió controlen el flux de pressió al procés detectant la pressió de sortida i controlant la pressió aigües avall d'elles mateixes.

Els reguladors de contrapressió controlen la pressió del procés detectant la pressió d'entrada i controlant la pressió des de l'aigües amunt.

La selecció ideal del regulador de pressió depèn dels requisits del procés. Per exemple, si necessiteu reduir la pressió d'una font d'alta pressió abans que el medi del sistema arribi al procés principal, una vàlvula reductora de pressió pot fer la feina. En canvi, una vàlvula de contrapressió ajuda a controlar i mantenir la pressió aigües amunt alleujant l'excés de pressió quan les condicions del sistema fan que la pressió sigui més alta del necessari. Quan s'utilitza en l'entorn adequat, cada tipus us pot ajudar a mantenir la pressió necessària a tot el sistema.

Principi de funcionament de la vàlvula reguladora de pressió
Les vàlvules reguladores de pressió contenen tres components importants que les ajuden a regular la pressió:

Components de control, incloent-hi el seient de la vàlvula i el seient de la vàlvula. El seient de la vàlvula ajuda a controlar la pressió i evita que el fluid es filtri a l'altre costat del regulador quan aquest està tancat. Mentre el sistema flueix, el seient de la vàlvula i el seient de la vàlvula treballen conjuntament per completar el procés de segellat.

Element sensor, normalment un diafragma o un pistó. L'element sensor fa que el casquet pugi o baixi al seient de la vàlvula per controlar la pressió d'entrada o sortida.

Elements de càrrega. Segons l'aplicació, el regulador pot ser un regulador accionat per ressort o un regulador accionat per cúpula. L'element de càrrega exerceix una força d'equilibri descendent sobre la part superior del diafragma.

Aquests elements treballen conjuntament per crear el control de pressió desitjat. Un pistó o diafragma detecta la pressió aigües amunt (entrada) i la pressió aigües avall (sortida). L'element sensor intenta trobar l'equilibri amb la força establerta de l'element de càrrega, que l'usuari ajusta mitjançant una maneta o un altre mecanisme giratori. L'element sensor permetrà que el casquet s'obri o es tanqui des del seient de la vàlvula. Aquests elements treballen conjuntament per mantenir l'equilibri i aconseguir la pressió establerta. Si una força canvia, alguna altra força també ha de canviar per restablir l'equilibri.

En una vàlvula reductora de pressió, s'han d'equilibrar quatre forces diferents, tal com es mostra a la Figura 1. Això inclou la força de càrrega (F1), la força de la molla d'entrada (F2), la pressió de sortida (F3) i la pressió d'entrada (F4). La força de càrrega total ha de ser igual a la combinació de la força de la molla d'entrada, la pressió de sortida i la pressió d'entrada.

Les vàlvules de contrapressió funcionen de manera similar. Han d'equilibrar la força de la molla (F1), la pressió d'entrada (F2) i la pressió de sortida (F3) tal com es mostra a la Figura 2. Aquí, la força de la molla ha de ser igual a la suma de la pressió d'entrada i la pressió de sortida.

Selecció correcta del regulador de pressió
Instal·lar un regulador de pressió de la mida adequada és clau per mantenir la pressió necessària. La mida adequada generalment depèn del cabal del sistema: els reguladors més grans poden gestionar cabals més alts i alhora controlar la pressió de manera eficaç, mentre que per a cabals més baixos, els reguladors més petits són molt eficaços. També és important dimensionar els components del regulador. Per exemple, seria més eficient utilitzar un diafragma o un pistó més gran per controlar aplicacions de baixa pressió. Tots els components han de tenir la mida adequada en funció dels requisits del vostre sistema.

Pressió del sistema
Com que la funció principal d'un regulador de pressió és gestionar la pressió del sistema, és fonamental assegurar-se que el regulador estigui dimensionat per a les pressions màxima, mínima i de funcionament del sistema. Les especificacions del producte regulador de pressió sovint destaquen el rang de control de pressió, cosa que és molt important per seleccionar el regulador de pressió adequat.

Temperatura del sistema
Els processos industrials poden tenir amplis rangs de temperatura, i heu de confiar que el regulador de pressió que seleccioneu suportarà les condicions de funcionament típiques esperades. Els factors ambientals són un dels aspectes que cal tenir en compte, juntament amb factors com la temperatura del fluid i l'efecte Joule-Thomson, que provoca un refredament ràpid a causa d'una caiguda de pressió.

sensibilitat del procés
La sensibilitat del procés juga un paper important a l'hora de determinar l'elecció del mode de control en els reguladors de pressió. Com s'ha esmentat anteriorment, la majoria dels reguladors són reguladors de molla o reguladors de cúpula. Les vàlvules reguladores de pressió de molla són controlades per l'operador girant una maneta rotativa externa que controla la força de la molla sobre l'element sensor. En canvi, els reguladors de cúpula utilitzen la pressió del fluid dins del sistema per proporcionar una pressió establerta que actua sobre l'element sensor. Tot i que els reguladors de molla són més comuns i els operadors solen estar-hi més familiaritzats, els reguladors de cúpula poden ajudar a millorar la precisió en aplicacions que ho requereixen i poden ser beneficiosos en aplicacions de reguladors automàtics.

suports del sistema
La compatibilitat dels materials entre tots els components del regulador de pressió i el medi del sistema és important per a la longevitat dels components i per evitar el temps d'inactivitat. Tot i que els components de cautxú i elastòmer pateixen una certa degradació natural, certs medis del sistema poden causar una degradació accelerada i una fallada prematura de la vàlvula reguladora.

Les vàlvules reguladores de pressió tenen un paper vital en molts sistemes d'instrumentació i fluids industrials, ja que ajuden a mantenir o controlar la pressió i el cabal necessaris en resposta als canvis del sistema. Triar el regulador de pressió adequat és important perquè el sistema es mantingui segur i funcioni com s'espera. Una elecció incorrecta pot provocar ineficiències del sistema, un rendiment deficient, una resolució de problemes freqüent i possibles riscos per a la seguretat.