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

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 aigües amunt

La vostra selecció de regulador de pressió ideal depèn dels requisits del vostre 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 superior a la necessària. Quan s'utilitza en l'entorn adequat, cada tipus us pot ajudar a mantenir la pressió necessària en tot el vostre 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, inclòs el seient de la vàlvula i la butaca. El seient de la vàlvula ajuda a controlar la pressió i evita que el fluid s'escapi a l'altre costat del regulador quan està tancat. Mentre el sistema flueix, la butxaca i el seient de la vàlvula treballen junts per completar el procés de segellat.

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

Càrrega d'elements. Depenent de l'aplicació, el regulador pot ser un regulador de molla o un regulador de cúpula. L'element de càrrega exerceix una força d'equilibri cap avall a 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). Aleshores, l'element sensor intenta trobar l'equilibri amb la força establerta de l'element de càrrega, que l'usuari ajusta mitjançant una nansa o un altre mecanisme de gir. L'element de detecció permetrà que la butxaca s'obri o tanqui des del seient de la vàlvula. Aquests elements treballen junts per mantenir l'equilibri i aconseguir la pressió establerta. Si una força canvia, una 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 força de molla d'entrada, pressió de sortida i 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
La instal·lació d'un regulador de pressió de mida adequada és clau per mantenir la pressió requerida. La mida adequada generalment depèn del cabal del sistema: els reguladors més grans poden gestionar cabals més alts alhora que controlen la pressió de manera eficaç, mentre que per a cabals més baixos, els reguladors més petits són molt efectius. També és important dimensionar els components del regulador. Per exemple, seria més eficient utilitzar un diafragma o pistó més gran per controlar aplicacions de pressió més baixa. Tots els components han de tenir una mida adequada segons els requisits del vostre sistema.

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

Temperatura del sistema
Els processos industrials poden tenir amplis rangs de temperatura, i hauríeu de confiar que el regulador de pressió que seleccioneu suportarà les condicions típiques de funcionament 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 per caiguda de pressió.

sensibilitat del procés
La sensibilitat del procés té 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 amb molla són controlades per l'operador girant un mànec giratori extern que controla la força de la molla a l'element sensor. En canvi, els reguladors carregats amb cúpula utilitzen la pressió del fluid dins del sistema per proporcionar una pressió fixa que actua sobre l'element sensor. Tot i que els reguladors de molla són més habituals i els operadors solen estar més familiaritzats amb ells, els reguladors de càrrega de cúpula poden ajudar a millorar la precisió en aplicacions que ho requereixen i poden ser beneficiosos en aplicacions de reguladors automàtics.

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

Les vàlvules reguladores de pressió juguen un paper vital en molts sistemes industrials de fluids i instrumentació, ja que ajuden a mantenir o controlar la pressió i el cabal necessaris en resposta als canvis del sistema. Escollir el regulador de pressió adequat és important perquè el vostre sistema es mantingui segur i funcioni com s'esperava. L'elecció incorrecta pot provocar ineficiències del sistema, un rendiment baix, solucions freqüents de problemes i perills potencials per a la seguretat.