규제 기관 선택 방법

유체 시스템 요구 사항을 충족하는 조절기를 선택하는 방법

Wouter Pronk, Swagelok 선임 현장 엔지니어

압력 조절기는 많은 산업용 유체 및 계측 시스템에서 중요한 역할을 하여 시스템 변경에 따라 원하는 압력과 유량을 유지하거나 제어하는 ​​데 도움을 줍니다. 시스템이 의도한 대로 안전하게 작동하도록 올바른 조절기를 선택하는 것이 중요합니다. 잘못된 선택은 비효율, 성능 저하, 빈번한 문제 해결 및 잠재적인 안전 위험으로 이어질 수 있습니다.

올바른 레귤레이터를 선택하는 방법을 알기 위해서는 다양한 유형의 레귤레이터, 작동 방식 및 시스템 요구 사항을 충족하기 위해 적용할 수 있는 방법에 대한 이해가 필요합니다. 압력 조절기, 기능 및 시스템 요구 사항에 가장 적합한 옵션을 결정하는 방법에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽으십시오.

압력 조절기란?

가장 기본적으로 압력 조절기는 시스템의 변화에 ​​따라 상류 또는 하류 압력을 제어하도록 설계된 기계 장치입니다. . 이러한 변경에는 흐름, 압력, 온도 또는 일반 시스템 작동 중에 발생할 수 있는 기타 요인의 변동이 포함될 수 있습니다. 레귤레이터의 역할은 원하는 시스템 압력을 유지하는 것입니다. 중요한 것은 레귤레이터는 시스템 유량을 제어하고 자체 조정되지 않는 밸브와 다릅니다. 레귤레이터는 유량이 아닌 압력을 제어하며 자체 조정됩니다.

규제 유형

레귤레이터에는 감압 레귤레이터와 배압 레귤레이터의 두 가지 기본 유형이 있습니다.

• 감압 조절기 출구 압력을 감지하고 자체 다운스트림 압력을 제어하여 프로세스에 대한 압력 제어
• 배압 조절기 입구 압력을 감지하고 상류에서 압력을 제어하여 공정의 압력을 제어합니다.

이상적인 레귤레이터 선택은 프로세스 요구 사항에 따라 다릅니다. 예를 들어, 시스템 매체가 주 프로세스에 도달하기 전에 고압 소스의 압력을 줄여야 하는 경우 감압 레귤레이터가 이 작업을 수행합니다. 대조적으로, 배압 조절기는 시스템 조건으로 인해 레벨이 원하는 것보다 높아지는 경우 초과 압력을 방출하여 상류 압력을 제어하고 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 적절한 상황에서 사용하면 각 유형은 시스템 전체에서 원하는 압력을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

조절기 작동 원리

압력 조절기에는 압력을 조절하는 데 도움이 되는 세 가지 중요한 구성 요소가 있습니다.

• 제어 요소 , 좌석과 포펫 포함. 시트는 압력을 억제하는 데 도움이 되며 흐름이 닫힐 때 유체가 조절기의 반대쪽으로 누출되는 것을 방지합니다. 시스템이 흐르는 동안 포펫은 시트와 함께 밀봉 프로세스를 완료합니다.
• 감지 요소 , 일반적으로 다이어프램 또는 피스톤. 감지 요소는 포펫이 시트에서 오르내리도록 하여 입구 또는 출구 압력을 제어합니다.
• 로딩 요소 . 레귤레이터는 애플리케이션에 따라 스프링 방식 또는 돔 방식일 수 있습니다. 하중 요소는 다이어프램 상단에 하향 균형 힘을 가합니다.

이러한 요소는 함께 작동하여 원하는 압력 제어를 생성합니다. 피스톤 또는 다이어프램은 상류(입구) 압력과 하류(출구) 압력을 감지합니다. 그런 다음 감지 요소는 핸들 또는 기타 회전 메커니즘을 통해 사용자가 조정하는 로딩 요소의 설정 힘과 균형을 찾으려고 시도합니다. 감지 요소를 통해 포펫이 시트에서 열리거나 닫힐 수 있습니다. 이러한 요소는 균형을 유지하고 설정 압력을 달성하기 위해 함께 작동합니다. 하나가 변경되면 균형을 복원하기 위해 다른 힘도 변경되어야 합니다.

감압 레귤레이터에서는 그림 1과 같이 4가지 다른 힘이 균형을 이루어야 합니다. 여기에는 하중력(F1), 입구 스프링력(F2), 출구 압력력(F3), 이 포함됩니다. 및 입구 압력(F4) . 총 하중력은 입구 스프링력, 출구 압력력 및 입구 압력력의 조합과 같아야 합니다.

배압 조절기는 유사하게 작동합니다. 스프링 힘(F1), 입구 압력 힘(F2), 의 균형을 유지해야 합니다. 및 출구 압력(F3) , 그림 2와 같이. 여기서 스프링력은 입구 압력과 출구 압력을 합한 힘과 같아야 합니다.

올바른 레귤레이터 선택

레귤레이터가 어떻게 작동하는지 이해하면 다양한 레귤레이터 특성을 시스템 요구 사항에 일치시키는 방법을 더 잘 평가할 수 있습니다. 고려해야 할 가장 중요한 특성은 다음과 같습니다.

시스템 흐름

적절한 크기의 조절기를 설치하는 것은 원하는 압력을 유지하는 데 중요합니다. 정확한 크기는 일반적으로 시스템의 유량에 따라 결정됩니다. 큰 조절기는 압력을 효과적으로 제어하면서 높은 흐름을 처리할 수 있는 반면 작은 조절기는 낮은 흐름 속도에 효과적입니다. 레귤레이터 부품의 크기도 중요합니다. 예를 들어, 더 큰 다이어프램 또는 피스톤을 사용하여 저압 애플리케이션을 제어하는 ​​것이 더 효과적입니다. 모든 구성 요소의 크기는 시스템 요구 사항에 따라 적절하게 조정되어야 합니다.

시스템 압력

레귤레이터의 주요 기능은 시스템 압력을 관리하는 것이므로 선택 항목이 최대, 최소 및 운영 체제 압력에 대해 적절하게 평가되었는지 확인하는 것이 중요합니다. 압력 제어 범위는 적절한 레귤레이터 선택에 대한 중요성을 고려할 때 일반적으로 레귤레이터 제품 사양에서 두드러지게 나타납니다.

시스템 온도

산업 공정의 온도 범위는 다양할 수 있으며 선택한 조절기가 일반적으로 예상되는 작동 조건을 견딜 수 있다는 확신이 있어야 합니다. 유체 온도 및 압력 강하로 인한 급속 냉각을 유발하는 Joule-Thomson 효과와 같은 요인뿐만 아니라 환경적 요인도 고려됩니다.

프로세스 민감도

공정의 민감도는 조절기에서 선택할 최상의 제어 모드를 결정하는 역할을 합니다. 언급한 바와 같이, 대부분의 레귤레이터는 스프링 방식 또는 돔 방식입니다. 스프링 장착 레귤레이터는 감지 요소에 대한 스프링의 힘을 제어하는 ​​외부 손잡이를 돌리는 작업자에 의해 제어됩니다. 대조적으로 돔이 장착된 레귤레이터는 시스템 내부의 유체 압력을 사용하여 감지 요소에 설정된 압력을 제공합니다. 스프링 장착형 레귤레이터가 더 일반적이고 작업자에게 더 친숙한 경향이 있는 반면, 돔 장착형 레귤레이터는 이를 필요로 하고 자동화된 애플리케이션에 도움이 될 수 있는 애플리케이션의 정밀도를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

시스템 미디어

레귤레이터의 모든 요소와 시스템 매체 간의 재료 호환성은 부품 수명과 가동 중지 시간 방지에 중요합니다. 고무 및 엘라스토머 구성 요소의 일부 자연 열화는 예상되지만 특정 시스템 매체는 열화 가속화 및 조절기 조기 고장의 원인이 될 수 있습니다. 재료 과학 교육 과정에서 엘라스토머 씰 및 기타 조절기 구성요소의 화학적 호환성에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

아래 동영상을 시청하여 규제 기관 선택에 대해 자세히 알아보세요.

사용 가능한 압력 조절기의 유형과 작동 방식에 대한 심층적인 작업 지식을 통해 올바른 선택을 할 수 있는 더 나은 준비를 갖추게 될 것입니다. 레귤레이터 공급업체는 사이징 정보, 압력 및 유량 요구 사항, 온도 범위, 시스템 요구 사항에 맞는 올바른 제어 모드를 제공할 수 있어야 합니다. 다양한 애플리케이션의 다양한 조절기를 당사의 조절기 유량 곡선 생성기와 비교하여 선택 프로세스를 시작할 수 있습니다. 그런 다음 지역 압력 제어 전문가에게 추가 정보를 문의하십시오.

그러나 시스템의 특정 요구 사항은 이 블로그의 내용을 훨씬 능가합니다. 사용 가능한 교육 기회를 통해 유체 시스템 전문가는 올바른 조절기가 효율성을 향상시키면서 안전성을 높이는 데 어떻게 도움이 되는지 더 철저하게 이해할 수 있습니다.

또한 규제 공급업체는 시스템 요구 사항을 이해하기 위해 노력하여 올바른 선택을 하도록 안내할 수 있어야 합니다. 경험이 풍부한 당사의 전문가가 다방면에 걸친 응용 지식과 엔지니어링 지원을 바탕으로 해당 지침을 제공하여 시스템에 적합한 선택에 도달할 수 있습니다. 레귤레이터 성능 최적화에 관심이 있으시면 압력 제어 전문가 팀에 연락하여 대화를 시작하십시오.