راه اندازی شیر فشار شکن
فشار فرایند را چگونه کاهش دهیم
من باید فشار را در یک خط 1 اینچی موجود قبل از ورود به ستون (فید) به 1 بار کاهش دهم. منبع جریان 20 بار است. ما یک محفظه iso برای استفاده به عنوان بافر در دسترس داریم.
آیا کاهنده های استاندارد موجود هستند ?
از پست شما این یک فید ستون است. من نوعی ستون تقطیر را فرض می کنم. با این حال، این موضوع پیچیدهتر از نصب یک قطعه استاندارد لوله است. شما باید به دما نگاه کنید و چشمک زدن را بررسی کنید. اگر چنین است، باید در مورد مکان یابی دستگاه دقت کنید. شاید اولین سوال این باشد که چرا سعی می کنید این فشار جریان ها را کاهش دهید؟
بله ستون تقطیر است. ستون درست بالای جو عمل می کند و جریان 95٪ آب است و تعادل آن اکسیژن است.
ممکن است نتوانیم از پمپ ها استفاده کنیم و بنابراین نیروی محرکه 20bar باید برای غلبه بر مقاومت در خط کافی باشد.
با این حال هنوز باید فشار خط را قبل از ورود به ستون دستکاری کنیم. و اگر چشمک می زند، بخشی از اکسیژن هایی است که می خواهیم در بالای ستون برداریم.
فکر کن من تازه جوابم را گرفته ام
من مشکل شما را متوجه نمی شوم. فشار از طریق خط و به ستون تقطیر که درست بالای یک اتمسفر عمل می کند، کاهش می یابد.
اگر برای غلبه بر اصطکاک جریان، 20 بار طول می کشد، این باید یک خط طولانی باشد … یا در غیر این صورت خط بسیار کوچک است، در این صورت شما با مشکلات فرسایشی مواجه خواهید شد!
چگونه جریان مایع را به ستون کنترل می کنید؟ در واقع در این شرایط می توانید جریان یا فشار را کنترل کنید – نه هر دو (مگر اینکه فشار ستون را تغییر دهید). اگر فشار را کنترل کنید، جریان در آن افت فشار هر چه باشد خواهد بود.
اگر جریان را کنترل کنید، افت فشار هر چه باشد در آن جریان خواهد بود.
این اغلب یک موضوع سردرگمی است – فشار یا جریان کنترل شده چیست؟
در مورد شما یک “تنظیم کننده فشار” پایین دست دارید، یعنی ستون. این بدان معنی است که شما هر جریانی را که dP از منبع شما به پایانه شما ایجاد می کند، دریافت خواهید کرد. یک انسداد (روزنه، دریچه هر چه باشد) وارد کنید و کمتر دریافت می کنید. یک فلومتر و یک رگولاتور وارد کنید و می توانید جریان خود را به یک دبی مشخص محدود کنید. فشار پایین دست توسط ستون شما تنظیم می شود – با این فرض که می تواند هر جریانی را که شما تحویل می دهید کنترل کند.
اگر در واقع در نقطه ای که لوله به ستون می رسد آب (محلول) psi 300 داشته باشید، کاویتاسیون خواهید داشت، مگر اینکه دمای محلول به حدی باشد که فشار بخار آن از فشار اتمسفر در ستون بیشتر باشد. . گفتن با اطمینان سخت است زیرا میزان جریان، دما و ترکیب واقعی محلول را بیان نکردهاید، اما من به شدت گمان میکنم که یک شیر کنترل کره با یک قفس ضد حفره تک مرحلهای برای کاربرد مناسب باشد. اگر محلول داغ است و چشمک می زند، یک دریچه دوار غیر عادی با صندلی در سمت پایین دست انتخاب مناسبی خواهد بود.
به معماری ستون نگاه کنید و بررسی کنید که نازل به سمت چیزی گران قیمت و/یا تعمیر دشوار نیست. شما می خواهید جریان 2 فاز به حجم آزاد برود تا بتواند به جای ضربه زدن به هدف، با اصطکاک کند شود.
چگونه می توان مقدار آب گرم/سردی را که از شیر آب خارج می شود، بدون کاهش فشار کاهش داد؟
فشار آبی که از یک شیر آب خارج می شود همیشه 1 اتمسفر است و هیچ کاری نمی توانید برای تغییر آن انجام دهید. فشار قبل از شیر آب که فشار باقیمانده نامیده میشود، زمانی که شیر آب بسته میشود حداکثر است و از آنجایی که شیر آب بیشتری از آن عبور میکند، افت میکند. در ایالات متحده، کد لوله کشی به حداقل فشار باقی مانده 20 psi نیاز دارد. چیزی که من فکر می کنم واقعاً می پرسید این است که چگونه از سرزنش خود در حین دوش گرفتن در صورتی که کسی سیفون توالت را می زند خودداری کنید یا در صورت روشن شدن ماشین ظرفشویی از اسپری آب سرد خودداری کنید. برای جلوگیری از سرزنش، دوش ها دارای دریچه های متعادل کننده دما هستند که به طور خودکار مخلوط آب سرد و گرم را برای حفظ دمای تنظیم شده تنظیم می کنند. راه دیگر برای انجام این کار، کشیدن آب از یک منیفولد بزرگ و بزرگ است که کمتر تحت تأثیر تغییر جریان قرار می گیرد، زیرا فشار با قدرت پنجم قطر لوله تغییر می کند. در اینجا یک مثال آورده شده است، با دوبرابر کردن قطر لوله، افت فشار 32 برابر کاهش می یابد، چهار برابر قطر لوله افزایش می یابد، افت فشار 1024 برابر کاهش می یابد. به عنوان مثال، دوش نیاز به لوله ½ اینچی دارد، لوله را به 1 افزایش می دهد، افت فشار را 32 برابر می کند، آب را از یک منیفولد 2 اینچی می گیرد، افت فشار 1024 برابر کاهش می یابد که به این معنی است که کاربر احتمالا متوجه نخواهد شد.
نحوه تولید بخار کم فشار
بخار برای گرمایش معمولاً در دیگ بخار تولید می شود. فشار این بخار تولید شده معمولاً روی بالاترین فشار مورد نیاز در یک تأسیسات تنظیم می شود.
با این حال، بخار تولید شده از دیگ ممکن است برای استفاده در کاربردهای خاص به دلیل درجه فشار تجهیزات یا دمای مورد نیاز در فرآیند نامناسب باشد. در چنین مواردی، فشار بخار قبل از فرآیند کاهش می یابد و دمای آن را به سطح مورد نیاز تنظیم می کند. این دلیل اصلی کاهش فشار در کارخانه است: مدیریت دما.
شیرهای کاهنده فشار یا به اختصار PRV برای کاهش فشار تا حد قابل قبولی برای کاربرد بخار استفاده می شود. این شیر به طور خودکار تنظیم می شود تا فشار بخار مورد نظر را حفظ کند و نوسانات جریان بخار را جبران کند. در هسته خود، مکانیسم شامل محدود کردن بخشی از مسیر جریان برای کاهش فشار است. این روش اولیه برای تنظیم فشار بخار در کاربردهای گرمایشی است.
اصول کاهش فشار
انقباض در شیر باعث محدود کردن سرعت جریان بخار می شود. با محدود کردن سرعت جریان، مصرف و عرضه بخار را متعادل می کند و فشار را به صورت زیر تنظیم می کند:
- مصرف بخار < تامین بخار ⇒ فشار افزایش می یابد
- مصرف بخار > تامین بخار ⇒ افت فشار
- استفاده از بخار = عرضه ⇒ فشار ثابت می ماند
درک این مفهوم آسانتر است اگر سناریویی را تصور کنید که در آن از شیر گلوب یا شیر سوزنی برای تنظیم فشار استفاده می شود. اگر بار ثابت و جریان بخار پایدار دارید، می توانید دهانه این شیرها را در یک موقعیت نیمه ثابت تنظیم کنید که به طور موثر فشار را کاهش می دهد.
با این حال، با تغییر مقدار محصولی که باید گرم شود، فشار نیز تغییر می کند. این بدان معنی است که تنظیم دستی شیر برای حفظ فشار مورد نظر مورد نیاز است. هنگامی که بار تثبیت می شود، یک تنظیم سریع می تواند فشار را دوباره در تنظیم مورد نظر نگه دارد.
نحوه عملکرد شیرهای کاهش فشار
اگر بتوانید شیر را به طور مداوم تنظیم کنید و به تغییرات بار واکنش نشان دهید، می توانید فشار را ثابت نگه دارید. این دقیقاً همان کاری است که یک PRV به طور خودکار انجام می دهد.
همانطور که انیمیشن زیر نشان می دهد، در داخل PRV، یک دیافراگم (یا مکانیزم مشابه) به صورت پشت سر هم با یک فنر تنظیم کار می کند تا به طور خودکار دهانه آن را از کاملا باز تا کاملا بسته تنظیم کند و با شرایط بار متفاوت سازگار شود.
“منحنی مشخصه فشار-جریان” مورد استفاده برای ارزیابی پایداری فشار یک PRV نشان می دهد که چگونه فشار ثانویه توسط تعادل تقاضا و عرضه تعیین می شود.
چه اتفاقی برای فشار اولیه می افتد؟
ممکن است تعجب کنید: وقتی سرعت جریان با استفاده از یک شیر کاهنده فشار محدود می شود، چه اتفاقی برای فشار روی سمت اولیه شیر می افتد؟ آیا بدون تغییر باقی می ماند؟ اگر دیگ بخار بیش از حد نیاز تولید کند، فشار بخار ناگزیر افزایش می یابد.
برای مقابله با این، دیگهای بخار مدرن به یک سیستم کنترل مجهز شده اند که به اندازه گیری های مختلف در سیستم پاسخ می دهد. سیستم کنترل به دیگ اجازه می دهد تا مقدار بخار تولید شده را با تقاضا مطابقت دهد و اطمینان حاصل کند که فشار بخار تنظیم شده حفظ می شود و بنابراین محدودیت های سرعت جریان توسط شیر کاهش فشار (یا شیرها) باعث نوسانات فشار در سمت اولیه نمی شود. .
برای کاهش فشار و دمای جریان مایع، می توانید از روش های زیر استفاده کنید:
- شیر انبساط: شیر انبساط وسیله ای است که فشار سیال را با اجازه دادن به انبساط آن کاهش می دهد. با انبساط سیال، دمای آن نیز به دلیل اثر ژول تامسون کاهش می یابد. این یک تکنیک رایج در سیستم های تبرید و تهویه مطبوع است.
- مبدل حرارتی: یک مبدل حرارتی به جریان مایع اجازه می دهد تا گرما را به محیط خنک تری مانند هوا یا سیال دیگر منتقل کند. این را می توان با استفاده از یک مبدل حرارتی جریان مخالف، جریان موازی یا جریان متقاطع انجام داد. محیط خنکتر گرما را از مایع داغ جذب میکند و دمای آن را کاهش میدهد.
- شیر دریچه گاز: یک شیر گاز، مشابه شیر انبساط، همچنین می تواند برای کاهش فشار و دمای جریان مایع استفاده شود. با عبور مایع از شیر گاز، فشار و دمای آن کاهش می یابد.
- خنک سازی تبخیری: در این روش جریان مایع اسپری یا اتمیزه می شود و اجازه تبخیر و خنک شدن آن را می دهد. فرآیند تبخیر، گرما را از مایع باقی مانده حذف می کند و دمای آن را کاهش می دهد.
- سرمایش برودتی: برای کاربردهای در دمای بسیار پایین می توان از تکنیک های خنک کننده برودتی استفاده کرد. این ممکن است شامل استفاده از نیتروژن مایع یا سایر مایعات برودتی برای خنک کردن جریان مایع باشد.
روش خاص انتخاب شده به عواملی مانند فشار و دمای اولیه جریان مایع، شرایط خروجی مطلوب، خواص فیزیکی و شیمیایی مایع و تجهیزات و منابع موجود بستگی دارد.