To avlastningsventiler bestilt med samme innstilte trykk, samme innløpsstørrelse og samme kroppsmateriale kan oppføre seg helt forskjellig på ett samlerør. Man holder skiven lukket med en fjær; den andre holder den lukket med selve prosesstrykket, rutet gjennom en liten pilot. Den forskjellen avgjør driftsmarginen du kan beholde, måten ventilen reagerer på mottrykk på, og massen du løfter under en snuoperasjon.
Merknadene nedenfor er skrevet fra en valg- og feilsøkingsvinkel, og dekker sikkerhetsventiler, selvbetjente regulatorer og pilotstyrte magnetventiler.
Hva en pilotstyrt ventil er og hvorfor den eksisterer
En pilotstyrt ventil er en to-trinns enhet der en liten pilot føler trykk eller mottar et signal, og den resulterende endringen i et kontrollkammer lar en mye større hovedventil åpne eller lukke.
Hovedventilen gjør jobben uten å måtte være sterk. I en fjærbelastet avlastningsventil skyver fjæren tilbake mot systemtrykket som virker på hele seteområdet, slik at dobling av setediameteren omtrent firedobler den nødvendige fjærkraften og ventilen får et høyt panser og en tung kropp. I et pilotdrevet design holdes skiven lukket av trykk fanget i en kuppel over den. Fordi kuppelen virker på et større område enn setet, skaper et beskjedent kuppeltrykk en stor lukkekraft, og pilotfjæren beveger kun et lysfølende element.
En pilotstyrt ventil er en ventil hvis åpning eller lukking utløses av et lite pilotelement og utføres av et større hovedelement, hvor piloten kontrollerer trykket i et kammer i stedet for å løfte hovedskiven direkte.
Ved 100 bar og over, eller ved store åpningsstørrelser, kan en pilotbetjent avlastningsventil veie en brøkdel av en fjærbelastet ekvivalent og håndteres uten kran. Disse endringene støtter stål, dyselaster og turnaround-logistikk, ikke bare kjøpesummen.
Hvordan pilot- og hovedventilen fungerer sammen
Sekvensen nedenfor gjelder for de fleste pilotstyrte avlastningsventiler; bare pilotinternene skiller mellom pop action og modulerende design.
Innløpstrykket passerer en liten begrenser inn i kuppelen. Kuppeltrykket virker på et større område enn setet, så nettokraften holder skiven godt lukket godt under innstilt trykk.
Pilotføleelementet, vanligvis et stempel eller en diafragma, begynner å bevege seg. Ingen strøm passerer hovedsetet ennå, men piloten reagerer allerede på trykksignalet.
Piloten lufter kuppelen raskere enn begrenseren kan fylle den på nytt. Kuppeltrykket kollapser, innløpstrykket løfter skiven, og ventilen avlaster. Kapasiteten avhenger av hovedåpningen, ikke av piloten.
Når trykket faller, lukker piloten og setter kuppelen under trykk igjen. Avstanden mellom åpnings- og tilbakestillingstrykket er nedblåsningen, og på pilotdrevne design er det vanligvis mindre enn på en konvensjonell fjærbelastet ventil.
Kuppelbegrenseren er en boret del noen få millimeter på tvers, og den setter åpningshastigheten. Hvis den tetter seg med smuss, voks eller fuktighet, kan ikke kuppelen ventilere og ventilen forblir stengt langt over innstilt trykk. Hvis noen borer den for stor under en reparasjon, skravler ventilen. Behandle det som en kritisk reserve, ikke som et hull.
Pop-handling åpner nesten helt når innstilt trykk er nådd. Modulerende piloter åpner proporsjonalt med overtrykk og velges vanligvis for komprimerbar service, der et plutselig fullt løft vil skape støy og rørvibrasjoner.
Pilotoperert vs fjærbelastet: Hvor hver enkelt vinner
Pilotdrevne design vinner på driftsmargin, vekt og mottrykktoleranse; fjærbelastede design vinner på skitten service og mekanisk enkelhet.
Velg pilot operert når
- Du må kjøre på 93 til 95 prosent av innstilt trykk uten å putre.
- Ventilen er stor, trykket høyt, eller dysebelastningene er tette.
- Utladning mater en felles topper med overlagret mottrykk.
- Fjernmåling eller løfteindikator er nødvendig.
Velg fjærbelastet når
- Mediet er skittent, klebrig eller utsatt for polymerisering.
- Vedlikehold på stedet foretrekker én enhet uten rør.
- Plikten er liten, ren og moderat i trykk.
- Ingen kan inspisere pilotfiltre etter planen.
| Kriterium | Pilot operert | Fjærbelastet |
|---|---|---|
| Driftsmargin | Opptil ca. 95 prosent av innstilt trykk | Rundt 90 prosent av innstilt trykk |
| Vekt ved stor åpning | Lavere, ingen tung fjær nødvendig | Hever seg raskt med sitteområde og trykk |
| Mottrykkstoleranse | Bra med en balansert pilot | Begrenset med mindre det er montert en belg |
| Skitne eller klebrige medier | Pilot og begrenser kan blokkere | Mer tilgivende i de fleste tilfeller |
| Fjernmåling | Tilgjengelig gjennom piloten | Ikke praktisk |
| Still inn trykkjustering | Ofte hos piloten | Fjærkompresjon, trenger tilgang |
Regulatorer, mottrykk og tallene å sjekke
Mottrykk er den vanligste årsaken til at en pilotstyrt avlastningsventil i riktig størrelse fortsatt oppfører seg dårlig under bruk, og de to skjemaene må oppgis separat.
Pilotdrevne regulatorer
En pilotstyrt regulator bruker den samme totrinnslogikken for kontinuerlig kontroll: en liten pilotregulator registrerer nedstrømstrykket og justerer belastningstrykket på hovedventilens membran, som struper pluggen for å holde settpunktet.
Selvbetjent trykk- og strømningskontrollventil En selvaktivert regulator for gass-, væske- og dampledninger som ikke trenger ekstern strøm; gjennomgå dens trykkreduksjons- og stabiliseringsevner. Se produkt → Selvbetjente versjoner trenger ingen instrumentluft og ingen strøm, og det er derfor de vises på damp-, vann-, gass- og nitrogenledninger. Deres grenser, og tilfellene der de er feil svar, er angitt i denne veiledningen til selvbetjente regulatorer som fungerer uten ekstern strøm .
Overlagret og oppbygget mottrykk
- Overlagret mottrykk eksisterer ved utløpet før ventilen åpnes, vanligvis fra en delt utløpshode, og det skifter det effektive innstilte trykket til en ubalansert design.
- Oppbygd mottrykk vises bare mens ventilen strømmer og er en egenskap ved nedstrømsrøret i stedet for ventilen.
- De fleste pilotstyrte avlastningsventiler tolererer overlagret mottrykk langt bedre enn en vanlig fjærbelastet ventil, men bare når piloten er spesifisert som balansert.
Der mottrykket kommer fra et tilsiktet gassteppe i stedet for et avlastningshode, er svaret vanligvis en kontrollert tetningsanordning i stedet for en større avlastningsventil.
Nitrogenavlastningsventil for tanktrykkkontroll En fjærbelastet avlastningsanordning som lufter ut nitrogen når tanktrykket overstiger innstillingspunktet og lukkes når trykket faller; bidrar til å redusere gassavfall. Se produkt → En avlastningsventil er ikke en regulator. En pilotbetjent avlastningsventil forblir stengt til innstilt trykk og åpnes deretter; en regulator modulerer kontinuerlig. Å bruke den ene for den andre gir enten dårlig kontroll eller en usikker installasjon.
Pilotstyrte magnet- og tilbakeslagsventiler
I en pilotbetjent magnetventil beveger spolen bare en liten pilotåpning; linjetrykk forskyver deretter hovedmembranen, slik at en liten spole kan bytte en strømning som en direktevirkende ventil av samme størrelse ikke kunne håndtere.
Avveiningen er en minimumstrykkdifferanse, ofte rundt 0,5 bar, før ventilen åpner pålitelig. Under den figuren er et direktevirkende design det ærlige valget. En blokkert pilotåpning er den klassiske feilmodusen, og det er grunnen til at en sil oppstrøms ikke er valgfri.
Spolen åpner ikke hovedsetet. Den ventilerer bare pilotkammeret, og det er grunnen til at pilotstyrte solenoider forblir kompakte ved høy strømning og hvorfor de slutter å fungere i det øyeblikket pilotpassasjen svikter.
Eksplosjonssikre versjoner er vanlige der piloten sitter i et farlig område, og det bredere utvalget er oppført i magnetventilkatalog .
VATTEN Eksplosjonssikker magnetventil for eksplosjonsfarlige områder En integrert magnetventil i aluminium med eksplosjonsbeskyttelse EXDIBT4/EXDICT6, 2–10 bar driftstrykk og SIL3-sertifisering for kontroll av farlige områder. Se produkt → Pilotstyrte tilbakeslagsventiler
I hydrauliske kretser låser den samme ideen opp omvendt strømning: sjekken forblir lukket mot tilbakestrømning til et separat pilottrykk skyver tallerkenen av setet, som er hvordan en last holdes og deretter frigjøres med vilje.
Hva du skal sende før du ber om et tilbud
En pilotstyrt ventil kan ikke velges fra størrelse og innstilt trykk alene; dataene nedenfor avgjør om designet i det hele tatt er levedyktig.
| Datapunkt | Hvorfor det endrer svaret |
|---|---|
| Still inn trykk og normalt driftstrykk | Definerer marginen piloten må holde uten å putre |
| Væske, fase og temperatur | Driver tetningsmateriale, pilottype og om filter er nødvendig |
| Nødvendig kapasitet | Dimensjonerer hovedåpningen, som er uavhengig av piloten |
| Overlagret og oppbygget mottrykk | Avgjør om en balansert pilot er obligatorisk |
| Kode og sertifisering | Stiller krav til kapasitetsverifisering, merking og test |
| Tilbehør | Heis indicator, remote sensing and limit switch change the assembly |
Vanlige spesifikasjonsfeil
- Oppgi innstilt trykk, men ikke driftstrykk, noe som skjuler et marginproblem frem til igangkjøring.
- Behandle en pilotbetjent avlastningsventil og en pilotdrevet regulator som utskiftbare i en linjeliste.
- Ignorerer pilotslangens lengde og ruting, noe som legger til registreringsforsinkelse på lange løp.
- Forutsatt at en pilot vil overleve skitne medier uten en sil eller en annen pilottype.
Sitat driftstrykk, ikke bare innstilt trykk. Marginen mellom dem er det piloten må holde, og det er det første tallet en leverandør vil be om.
Ofte stilte spørsmål
Fire spørsmål dukker opp i nesten hver pilotstyrt ventilforespørsel. De korte svarene følger.
Er en pilotstyrt ventil det samme som en pilotbetjent avlastningsventil?
Nei. Avlastningsventilen er ett medlem av familien. Det samme to-trinns prinsippet vises også i trykkregulatorer, magnetventiler og hydrauliske tilbakeslagsventiler, hvor piloten kontrollerer strømmen i stedet for å gi overtrykksbeskyttelse.
Bruker en pilotbetjent avlastningsventil fortsatt en fjær?
Ja, men en liten en inne i piloten. Den stiller inn trykket som piloten reagerer på, mens hovedskiven holdes lukket av kuppeltrykk, som er grunnen til at hovedventilen forblir kompakt ved høye innstilte trykk.
Kan en pilotstyrt ventil håndtere skitne eller krystalliserende medier?
Ofte ikke uten hjelp. Pilotåpninger og -begrensere er små av design, så siler, oppvarming, spyleforbindelser eller en bytte til en fjærbelastet design er verdt å diskutere før bestillingen i stedet for etter den første blokkeringen.
Hvor nær innstilt trykk kan den fungere?
Mange leverandører oppgir opp til omtrent 95 prosent av innstilt trykk for pilotstyrte avlastningsventiler mot omtrent 90 prosent for fjærbelastede. Bekreft tallet for den spesifikke piloten, fordi setemateriale, temperatur og mottrykk beveger det.
Dimensjoner hovedåpningen for kapasitet, velg pilot for medium og mottrykk, og hold begrenseren og pilotfilteret på vedlikeholdsplanen. De fleste pilotopererte ventilproblemer i feltet spores tilbake til en av disse tre avgjørelsene.
