Kurvendiskussionen erleichtern Suche nach dem Druckregler

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Die obere Linie gilt für abnehmenden Durchfluss, während die untere Linie für zunehmenden Durchfluss gilt. Hysterese, ein Resultat von dynamischen Reibekräften innerhalb des Druckreglers, ist in der Regel kein Thema bei der Beurteilung der Leistung eines Druckreglers.

Hysterese kann während des Druckregler-Betriebs zu Verwirrungen führen

Allerdings kann Hysterese während des Systembetriebs zu Verwirrungen führen. Angenommen, ein System wird vom Bediener auf einen Ausgangsdruck von 3,4 bar (50 psig) bei 3115 l/min (110 ft³/min eingestellt. Am nächsten Tag fällt dem Bediener auf, dass der Druck nun 3,48 bar (50,5 psig), aber der Durchfluss weiterhin 3115 l/min (110 ft³/min beträgt. Daran ist die Hysterese schuld.

Es ist wahrscheinlich, dass irgend etwas im System vorübergehend einen höheren Durchflussbedarf nach dem Druckregler erzeugt hat. Wenn man sich die Kurve von links nach rechts ansieht, wurde der Ausgangsdruck vom vorübergehenden Durchflussanstieg leicht gesenkt. Als der Durchflussbedarf wieder auf 3115 l/min (110 ft³/min sank, führte Hysterese dazu, dass der Ausgangsdruck zu einem leicht höheren Punkt als der ursprünglichen Einstellung zurückkehrte.

Dieses Szenarium illustriert, dass Bediener die Systeme immer wieder überprüfen müssen, um sicherzustellen, dass Druckregler auf die richtigen Ausgangsdrücke eingestellt sind. Es wird empfohlen, den Eingangsdruck von einem niedrigeren Druck her einzustellen. Außerdem hat es sich bewährt, Manometer in einem System einzusetzen, um eine bessere Feinjustierung der Druckreglereinstellungen vornehmen zu können und die gewünschten Betriebsdrücke zu erreichen.

Die richtige Kurve entscheidet über Wohl und Wehe

Auf Durchflusskurven für Vordruckregler wird ein als Akkumulation bekanntes Phänomen sichtbar (Bild 4), was das Gegenteil der Regeldifferenz (droop) ist. Da ein Vordruckregler den Eingangsdruck regelt, nimmt der Druck mit zunehmendem Durchfluss zu und nicht ab, wie es bei einem Druckminderungsregler der Fall ist. Es kommt zu diesem Phänomen, da der Vordruckregler als Hindernis agiert und den Durchfluss am Eingang begrenzt. Sie haben dasselbe Ziel wie ein Druckminderungsregler: aus dem flachen Teil der Kurve zu operieren.

Die Schlussfolgerung: Der Anwender sollte bei der Auswahl eines Druckreglers für seine Anwendung die Durchflusskurve, nicht den Durchflusskoeffizienten Cv zurate ziehen. Er sollte sicherstellen, dass er die richtige Kurve ansieht. Spiegelt sie den Druck wider, auf den er seinen Druckregler einstellen wird? Spiegelt sie den richtigen Eingangsdruckbereich wider? Arbeitet der Anwender mit den richtigen Einheiten? Muss er irgendwelche Korrekturen berechnen, falls es sich bei seinem Systemmedium um ein Gas handelt? Nachdem diese Fragen beantwortet wurden, kann er beginnen, mit seiner Kurve zu arbeiten.

* Bill Menz ist Field Engineer bei Swagelok Co. in Solon/Ohio (USA)

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