Zawory redukcyjne

Redukcja ciśnienia pary

Para wodna jest wytwarzana w kotłach pod wysokim ciśnieniem i w zależności od potrzeb urządzeń wykorzystujących parę wodną jest redukowana do odpowiedniego ciśnienia. Ciśnienia pary jest redukowane przed dławienie jej przepływu w zaworze. Teoretycznie możliwa jest redukcja ciśnienia pary wykorzystując zawór o stałym otwarciu lub kryzę , jednakże prowadzi to do zmian ciśnienia zredukowanego w zależności od zmian przepływu pary. Zawory redukcyjne ciśnienia zostały skonstruowane aby automatycznie utrzymywać ciśnienie zredukowane na stałym poziomie niezależnie od zmian przepływu.

Zalety zaworów redukcyjnych ciśnienia

Mimo , iż można utrzymywać ciśnienie zredukowane wykorzystując układ zaworu regulacyjnego z siłownikiem , przetwornika ciśnienia oraz regulatora mikroprocesorowego , zawory redukcyjne oferują możliwość w pełni automatycznej pracy , bez wykorzystywania dodatkowej energii . Oferują bardzo szybką reakcję na zmiany , działając automatycznie na podstawie impulsu ciśnienia.

Reducing Steam Pressure

Często stosujemy zawory redukcyjne ciśnienia , aby dopasować jego wartość do wymogów procesu

Rodzaje redukcji ciśnienia

Mechanizm, który powoduje automatyczną pracę zaworów jest równowaga pomiędzy ciśnieniem po stronie wylotowej zaworu a sprężyna nastawczą. Zasada ta obowiązuje we wszystkich konstrukcjach zaworów redukcyjnych , jednakże gdy przyjrzymy się mechanizmowi który powoduje otwierania i zamykanie zaworu możemy rozróżnić dwie konstrukcje.

Otwarcie zaworu jest powodowane przez rozszerzania się i kurczenie sprężyny nastawczej w prostych zaworach bezpośredniego działania.

Otwarcie zaworu jest powodowane siłą pary wodnej z czym mamy do czynienia w pilotowych zaworach bezpośredniego działania.

Poniżej pokażemy mechanizm działania poszczególnych konstrukcji zaworów.

ZAWORY BEZPOŚRDNIEGO DZIAŁANIA
Zalety : prosta konstrukcja , kompaktowe rozmiary , niska cena
Wady : Ograniczony zakres zmian przepływów przez zawór w porównaniu do konstrukcji pilotowej , tendencja do pojawiania się trwałego prze-regulowania (odchyłki) ciśnienia wylotowego w przypadku zmian przepływu.
Pressure Reducing Valves for Steam

ZAWORY PILOTOWE
Zalety : Można je stosować dla szerokiego zakresu zmian przepływu , nie ma tendencji do pojawiania się odchyły regulacji.
Wady : Większe rozmiary , wyższa cena i bardziej skomplikowana budowa

Pressure Reducing Valves for Steam

W zaworach pilotowych mały zawór pilotowy steruje ciśnieniem ponad tłokiem lub membrana , co powoduje otwierzanie lub przymykanie zaworu głównego. Pozwala to na eliminację lub zminimalizowanie pojawiającego się uchybu regulacji typowego dla zaworów z protsym układem sprężyny. Otwracie zaworu pilotowego jest sterowane równowagą pomiędzy wartością nastawy cisnienia od sprężyny , a wartością cisnienia zredukowanego. Zawór pilotowy w ten sposób steruje ciśnieniem p[onad tłokiem lub membraną i pozwala przy małym skoku otwarcia zaworu pilotowego duże zmiany przepływu na skutek zmian otwarcia zaworu głównego. Zawory redukcyjne z pilotem takie jak COSR uzyskują zakresowość rzędu 20:1

Kiedy stosujemy poszczególne konstrukcje

Z charakterystyki poszczególnych konstrukcji widzimy że zakres zastosowania zaworów prostych i pilotowych jest różny.

Przepływ pary zmienia się w szerokim zakresie w zależności od cyklu pracy danego urządzenia. Dodatkowo przepływ jest inny w trakcie rozruchu , a innych w ruchu ustalonym. Jedynie zawory pilotowe mogą zapewnić bardzo dokładną regulację niezależnie od zmian przepływu pary. Dlatego zawory pilotowe są pierwszym wyborem w przypadku gdy chcemy zastosować zawór redukcyjny.

Proste zawory bezpośredniego działania , których zaleta są kompaktowe wymiary i mała waga , mogą być stosowane dla urządzeń o małej zmienności przepływu. Są one idealnym rozwiązaniem dla niewielkich urządzeń które często maja regulowane ciśnienie za pomocą zwykłego zaworu ręcznego.

Musimy pamiętać, aby w trakcie doboru zaworu redukcyjnego pamiętać o warunkach i parametrach pracy oraz specyfiki poszczególnych konstrukcji zaworów redukcyjnych