رگلاتور پنوماتیک – اصول طراحی ,کاربرد ها

رگلاتور پنوماتیک از کلمه انگلیسی (Regulator) گرفته شده و به معنای تنظیم کردن می باشد. و در صنعت پنوماتیک با عباراتی نظیر رگولاتور یا رگلاتور پنوماتیک یا تنظیم کننده فشار هوا و فشار شکن نیز شناخته می شود. و وظیفه اصلی ان تنظیم

فشار در سیستم های پنوماتیکی است. از رگلاتور پنوماتیک برای تامین فشار ثابت در سیستم های پنوماتیک استفاده می شود.کمپرسور هوای فشرده شده نوسان ایجاد می کند این نوسانات و تغییرات فشار در لوله ها روی

عملکرد و حرکت سیلندر ها ،تغییرموضع شیرها،زمان حرکت و غیره..اثرات منفی می گذارد.به منظور رفع این مشکل از رگلاتور در قسمت مرکزی  شبکه هوای فشرده استفاده می شود. تا از تامین فشار ثابت، علی رغم نوسانات

فشار در حلقه اصلی (فشار اولیه) اطمینان حاصل شود.

بعد از فیلتر هوای فشردهشده، رگلاتور که به ان کاهنده فشار یا فشار شکن فشار می گویتد قرار می گیرد. این قطعه وظیفه ثابت نگه داشتن فشار با وجود نوسانات فشار یا مصرف هوا در سیستم را دارد.هر قسمت از دستگاه ها

به فشار هوای مشخصی نیاز دارند به همین علت رگلاتور فشار هوا را برای هر قسمت تنظیم می کند.در سیستم های پنوماتیک میزان مناسب فشار هوا از نظر تجربی و اقتصادی نیز ثابت شده است. میزان فشار هوا مطابق با

راندمان قطعات به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

• در قسمت قدرت : 6 بار
• در قسمت کنترل : 3 تا 4 بار

قابل ذکر است که میزان فشار هوا روی راندمان کاری و سالم ماندن قطعات موثر است.اگر فشار زیاد تر از حد لازم باشد باعث فرسایش و هدر رفتن انرژی

می شود.استفاده از فشار های پایین به ویژه در بخش قدرت موجب کاهش راندمان می شود.

                  به منظور گرفتن اطلاعات بیشتر درباره نحوه عملکرد جک پنوماتیک و انواع آن کلیک کنید.

نحوه عملکرد رگلاتور پنوماتیک

هموارهفشار ورودی به رگلاتور بالاتر از فشار خروجی ان است.در رگلاتور پنوماتیک فشار هوا توسط دیافراگم تنظیم می شود. روی یک سطح دیافراگم نیروی فنر و روی سطح دیگر ان فشار خروجی، فشار وارد می کند.نیروی فنر

بوسیله یک فلکه قابل تنظیم می باشد. زمانی دیافراگم در جهت مخالف نیروی فنر حرکت میکند که فشار خروجی افزایش پیدا کند.در این حالت سطح مقطع خروجی در نشیمنگاه شیر کاهش پیدا کرده یا به طور کامل بسته می

شود. پس از ان قطعه مرکزی دیافراگم باز شده و هوای فشرده شده از طریق روزنه های تخلیه به اتمسفر تخلیه می شود.هنگامی که فشار خروجی کم شود نیروی فنر شیر را باز می کند در نهایت با تنظیم خروجی، باز و بسته

شدن پیوسته نشیمنگاه شیر را بوجود می اورد.

ساختمان رگلاتور پنوماتیک

ساختمان فشار شکن هوا از سه بخش تشکیل میشود:

• قسمت بارگذاری: این قسمت وظیفه اعمال بار را بر عهده دارد و از وزنه، فنر، و فشار گاز تشکیل می شود.
• قسمت اندازه گیری: وظیفه این بخش اندازه گیری فشار گاز و مقایسه ان می باشد.
• قسمت عمل کننده: وظیفه این بخش بستن مسیر عبور جریان گاز می باشد به همین علت به ان شیر مانع نیز می گویند.

مراحل تنظیم فشار توسط رگلاتور پنوماتیک

به منظور تنظیم فشار هوا مراحل زیر را طی می کنیم:

1. بیشترین میزان فشاری که ضعیف ترین قطعه می تواند تحمل کند را پیدا می کنیم
2. اهرم پلاستیکی را به سمت بالا می کشیم
3. بر اساس گیج، فشار را با توجه به فلش های کم و زیاد تنظیم می کنیم
4. و در اخر اهرم را به سمت پایین بکشید تا قفل شود

نکات مهم در انتخاب/خرید رگلاتور پنوماتیک

• فشار ورودی رگلاتور
• فشار خروجی رگلاتور
• دقت رگلاتور
• دمای سیال عبوری
• جنس بدنه رگلاتور
• دبی سیال عبوری که توسط ان می توانیم سایز رگلاتور را انتخاب کنم

انواع رگلاتور پنوماتیک

• رگلاتور های معمولی یا ساده( در این رگلاتور فشار ورودی حداکثر 20 بار است)
• رگلاتور با فشار بالا(در این نوع رگلاتور فشار ورودی بیش از 20 بار می باشد)
• رگلاتور های پنوماتیک دقیق ( این دیافراگم ها دو دیافراگم دارند)
• رگراتور های پروپشنال (این نوع رگلاتورها بوسیله اعمال سیگنال الکتریکی فشار خروجی را تنظیم می کنند)
• رگلاتورهای پنوماتیک با دمای بالا (مخصوص گازهای با دمای بالا)

دسته بندی رگلاتور پنوماتیک

بر اساس چندین معیار مختلف می توان رگلاتورهای پنوماتیک را دسته بندی کرد که در ادامه به ان می پردازیم

جنس

بیشتر رگلاتورها از سه جنس مختلف تولید می شوند که عبارت است از :

• رگلاتور برنجی:

ساده ترین نوع رگلاتور، رگلاتور پنوماتیک برنجی است .که برای گازهایی که خورندگی ندارند استفاده می شود.

• رگلاتور روکش کروم:

کاربرد و عملکرد رگلاتورهای روکش کروم با رگلاتورهای برنجی یکسان است.رگلاتور روکش کروم از مقاومت ظاهری خوبی برخوردار است.که این خود یک امتیاز مثبت محسوب می شود.

• رگلاتور استنلس استیل :

نمونه دیگر پوشش برای رگلاتورهای استنلس استیل می باشد که در کارکرد انها اثر ویژه ای می گذارد پوشش ان به این صورت است که پوشش کلیه سطوح رگلاتور از استنلس استیل می باشد.

این موضوع باعث ایجاد مزیت های زیر می شود:

1. کاهش جذب گازهای واکنش پذیر
2. کاهش پرت گاز جهت پاکسازی
3. منطبق بودن با مخلوط های گازی دارای ترکیبات سولفور

قابل ذکر است که از مقاوم ترین نوع رگولاتور می توان انواع تولید شده با استیل ضد زنگ و روکش سیلکونرت را نام برد. این جنس ماکزیمم مقاومت را داشته و عملکرد پایدار رگلاتور پنوماتیک را در طول زمان تضمین می کند.از این

مدل می توان برای استفاده در سیستم های پنوماتیک با انواع مختلف گازهای خورنده بهره برد به این علت که کمترین میزان واکنش پذیری نسبت به گازهای خورنده مانندترکیبات حاوی سولفور و کمترین میزان جذب گازهای واکنش

پذیر را دارند.

 نوع عملکرد

رگلاتورهای پنوماتیک از نظر عملکرد به دو نوع تک مرحله ای و دو مرحله ای تقسیم می شوند. همانطور که از نام انها مشخص است رگلاتور پنوماتیک تک مرحله ای در طی یک مرحله فشار گاز را کاهش می دهد و رگلاتور دو

مرحله ای در طی دو مرحله فشار گاز را کم می کند.

رگلاتور تک مرحله ای:

گاز ورودی بوسیله یک شیر وارد محفظه فشار شکن می شود و از انجایی که در ابتدا هیچگونه فشاری بر روی دیافراگم اعمال نمی شود پس شیر پاپت باز می ماند و جریان گاز وارد قسمت ثانویه رگلاتور می شود.با بالا رفتن فشار در

این ناحیه دیافراگم بالا رفته و سبب بسته شدن شیر پاپت می شود و این گونه جریان ورودی به رگلاتور قطع می شود و توسط فنری که به دیافراگم متصل شده است و قابلیت اعمال نیرو به دیافراگم را دارد می توان فشار این

قسمت را که همان فشار خروجی است تنظیم کرد.

رگلاتور پنوماتیک از نظر نوع عملکرد به سه دسته تقسیم می شود :

• رگلاتور دیافراگمی:

این صفحه دیافراگم از یک سو تحت فشار هوای فشرده قرار می گیرد و از سوی دیگر تحت فشار نیروی فنر و نیروی فنر نیز توسط پیچ تنظیم قابل تنظیم می باشد. در صورت اضافه شدن فشار هوا، صفحه برخلاف جهت نیروی فنر

حرکت می کند. سرانجام مقطع دهانه تنظیم شیر بسته می گردد که در نهایت موجب تنظیم فشار بر اساس مقدار عبور جریان می گردد سپس با برداشت هوا فشار کاری کاهش می یابد و در نهایت نیروی فنر باعث باز شدن

دهانه شیر می شود. باز و یا بسته شدن مکرر دهانه شیر باعث تنظیم فشار خروجی می گردد. نصب فنر ضربه گیر در بالای دیسک موجب جلوگیری از یک وضعیت بی نظمی خواهد شد که احتمالا در اثر باز و یا بسته شدن مکرر

دهانه شیر ممکن است بوجود اید. برخی از رگلاتورها دارای گیج نمایشگر فشار هستند که باعث نمایش و تنظیم اسان تر می شود.

• رگلاتور پیستونی:

این رگلاتورها یکی از انواع مختلف رگلاتورهای پنوماتیک می باشند و از نظر عملکرد و ظاهر شبیه نوع دیافراگمی عمل می کنند. تفاوت این نوع از رگلاتور ها با نوع دیافراگمنی ان در این است که در نوع رگلاتور پیستونی، تنظیم

کننده فشار بجای استفاده کردن از دیاقراگم از پیستون استفاده می کند.مزیت رگلاتور پیستونی با نوع دیافراگمی ان در این است که دیافراگم ها عموما بعد از چندین سال استفاده کارایی خود را از دست می دهند

• رگلاتور بدون تخلیه:

از این نوع فشار شکن ها به منظور کارهای خاص استفاده می کنند در برخی از صنایع بجای استفاده از هوای فشرده شده از گاز و یا حتی گازهای سمی استفاده می شود و نیاز است که این گازها وارد هوای ازاد نشود .درواقع مجرای

تخلیه بر روی بدنه این رگلاتورها وجود ندارد.

ساختمان

رگولاتور پنوماتیک در دو نوع فنری و پایلوت دار عرضه می شود. در مدل پایلوت دار تغییرات فشار خروجی با نیروی فنر در رگلاتور متر دیگری به نام پایلوت قابل مقایسه است و در نهایت به صورت فشار گاز به دیافراگم رگلاتور اصلی

اعمال می شود. و در نهایت تغییرات فشار خروجی تقویت شده و پس از ان باعث تغییر وضعیت شیر مانع می گردد . پایلوت، رگلاتوری فنری است که از فشار ورودی تغذیه می شود و متناسب با مقدار فشردگی فنر، خود فشار

خروجی را تامین می کند. این فشار به عنوان فشار فرمان روی رگلاتور اصلی اعمال می شود.

انتخاب رگولاتور/ تنظیم کننده پنوماتیک

همانطور که پیش تر به ان اشاره کردیم انواع مختلفی از تنظیم کننده ها وجود دارد بنابراین چگونه بدانیم کدام را باید انتخاب کنیم؟ در بخش زیر برخی از مواردی که باید مورد توجه قرار بگیرد را ذکر می کنیم با در نظر گرفتن این موارد

می توانیم انتخاب مناسبی را انجام دهیم.هنگام انتخاب تنظیم کننده باید موارد زیر در نظر گرفته شود:

• گاز مورد استفاده
• فشار خروجی لازم
• فشار ورودی از سیلندر یا خط

اجزاء ساختمان رگلاتور پنوماتیک

• دیافراگم
• بدنه رگلاتور
• دارای پیچ تنظیم
• گیج یا درجه فشار
• دارای فنر

ظرفیت-سایز رگلاتور پنوماتیک

ظرفیت رگلاتور پوماتیک یکی از ویژگی های مهم در مشخصات ان است که رابطه مستقیم با فشار ورودی، فشار خروجی، چگالی گاز و شکل بدنه ان  دارد. رگلاتور پنوماتیک در سایز های 1/4، 1/8، 3/8، 1/2، 3/4، 1، 1  1/4، 1

1/2، 2 اینچ ساخته و تولید می شوند. می توان از سایز های پر مصرف ان 1/4 و 1/2 را نام برد .رگلاتورهای ساده اندازه 1/8 تا 3/4 اینچ دارند و سایزهای 1 تا 2 اینچ رگلاتورهای پنوماتیک از نوع پایلوتی هستند. به نحوی که

نسبت بین فشار ورودی p 1  و خروجی خروجی P 2  تعیین کننده نوع جریان خروجی رگلاتور می باشد. اگر نسبت بین فشار ورودی _{P 2<P 1/2  باشد جریان گاز کاملا بحرانی است. و در صورتی که P 2=P 1/2 باشد جریان بحرانی و P 2>P 1/2} 

_{باشد جریان غیر بحرانی می شود. رگلاتورها به دو دسته فشار ضعیف و فشار معمولی تقسیم می شوند  که مدل فشار ضعیف ان فشار صفر تا 3 بار و مدل معمولی ان فشار صفر تا 12 بار را تنظیم می کند.}

قیمت فشار شکن/ رگلاتور باد

قیمت فشار شکن یا رگولاتور پنوماتیک به عوامل زیادی بستنگی دارد که از جمله ان می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• جنس بدنه
• فشار کاری
• دقت
• کیفیت ساخت

کارایی/موارد استفاده از رگولاتور پنوماتیک

• خط تولید ایران خودرو
• صنعت نساجی
• خط تولید لبنیات
• خ تولید شیشه و سرامیک
• صنایع پتروشیمی
• صنایع فولاد