كيف تعمل منظمات الضغط الهوائي: الدليل الأساسي للتحكم في تحضير الهواء

تعد منظمات الضغط (وتسمى أيضًا صمامات تخفيض الضغط أو PRVs ) من مكونات تحضير الهواء المهمة في الأنظمة الهوائية. فهي تضمن حصول المعدات النهائية على هواء مستقر ونظيف عند ضغط يتم التحكم فيه بدقة، مما يحمي المحركات والصمامات والأدوات من التلف بسبب ارتفاع الضغط أو تقلباته. وفيما يلي تفصيل خطوة بخطوة لعملهم:

1. مبدأ التشغيل الأساسي: توازن القوة

تعمل الهيئات التنظيمية وفقًا لآلية توازن القوة:

• قوة الزنبرك: زنبرك قابل للتعديل (مضغوط بإدارة المقبض) يدفع للأسفل.

• قوة الحجاب الحاجز: يعمل ضغط الهواء للأعلى مقابل الحجاب الحاجز المرن.

• الصمام القفاز: يرتبط بالحجاب الحاجز، ويقوم هذا الصمام بفتح/إغلاق المدخل بناءً على توازن القوة.

عندما تتساوى القوى، يستقر الصمام عند الضغط المحدد ( نقطة الضبط ).

عنصر	دور
مقبض التعديل	يضغط زنبرك التحكم لضبط ضغط الإخراج المطلوب.
غشاء	ينثني لأعلى/لأسفل استجابة لضغط الهواء مقابل قوة الزنبرك.
الجمعية القفازية	يفتح/يغلق فتحة المدخل لتقييد/زيادة تدفق الهواء.
تنفيس الإغاثة	فتحات الضغط الزائد في اتجاه مجرى النهر ( أنواع التخفيف فقط ).
ميناء الاستشعار	يراقب ضغط المصب من أجل التعديل في الوقت الحقيقي.

3. عملية خطوة بخطوة

أ. في حالة ثابتة (عدم التدفق)

• قوة الزنبرك = قوة الحجاب الحاجز ← يقوم القفاز بإغلاق الفتحة برفق.

• يظل ضغط المصب ثابتًا عند نقطة الضبط.

ب. انخفاضات الضغط في اتجاه مجرى النهر (على سبيل المثال، أداة مفعلة)

1. انخفاض الضغط يقلل من القوة التصاعدية على الحجاب الحاجز.

2. الربيع يتغلب على الحجاب الحاجز → يدفع القفاز المفتوح.

3. يتدفق الهواء الداخل باتجاه مجرى النهر ← يرتفع الضغط إلى نقطة الضبط.

ج. ارتفاع الضغط في اتجاه مجرى النهر (على سبيل المثال، إلغاء تنشيط الأداة)

1. ارتفاع الضغط يرفع الحجاب الحاجز إلى أعلى.

2. يتغلب الحجاب الحاجز على الزنبرك ← يسحب القفاز مغلقًا.

3. أنواع التنفيس : يتم إخراج فتحات الهواء الزائدة عبر منفذ التنفيس.

4. الأنواع غير المخففة : يحبس الهواء حتى يستهلك في اتجاه مجرى النهر.

د. تقلب ضغط المدخل (جانب العرض)

• يقوم الحجاب الحاجز بضبط موضع القفاز ديناميكيًا للحفاظ على مخرجات مستقرة، حتى إذا كان ضغط المدخل يختلف بنسبة ±20%.

4. عوامل الأداء الحاسمة

• التدلى (النطاق النسبي):
  انخفاض طفيف في ضغط الإخراج تحت التدفق بسبب مقاومة التدفق. تعمل منظمات الدقة على تقليل التدلي بنسبة <5%.

• ضغط القفل:
  الحد الأدنى من ضغط المدخل اللازم للاحتفاظ بنقطة الضبط (عادةً > 1 بار فوق الإخراج).

• سعة التدفق (Cv أو Kv):
  الحد الأقصى لتدفق الهواء الذي يمكن للمنظم توفيره دون تدلي مفرط.

• التخفيف مقابل عدم التخفيف:
  أنواع التخفيف تنفيس الضغط الزائد؛ وتستخدم غير تخفيف في البيئات الخطرة.

5. أنواع المنظمين

يكتب	أفضل ل	السمة الرئيسية
للأغراض العامة	أدوات الهواء، الاسطوانات	تخفيف، دقة ±10%
دقة	أجهزة الاستشعار، معدات المختبرات	تدلى <2%، مقبض ضبط دقيق
تعمل بالطيار	أنظمة التدفق العالي (Cv>2)	يستخدم الضغط المصب للمساعدة في السيطرة
محملة بالقبة	التحكم بالضغط عن بعد	إشارة الهواء الخارجية تحل محل الربيع

6. أفضل ممارسات التثبيت والصيانة

• التنسيب: التثبيت بعد  المرشحات/أجهزة التشحيم (تسلسل وحدة FRL: F → R → L).

• الاتجاه: يتم تركيبه عموديًا لمنع تجمع المكثفات في خطوط الاستشعار.

• الترشيح: استخدم مرشحات بحجم 5 ميكرومتر في اتجاه المنبع - حيث تتسبب الملوثات في تآكل الحجاب الحاجز أو انسداده.

• صامولة القفل: مقبض الضبط آمن بعد الإعداد لمنع الانجراف.

لماذا يهم تنظيم الضغط:

بدون منظمات، تعاني الأنظمة الهوائية من:

• تلف الأداة/المشغل: يؤدي الضغط الزائد إلى انفجار الأختام أو الأسطوانات.

• أداء غير متناسق: يؤدي انخفاض الضغط إلى حدوث بطء في الدوران أو ضعف التثبيت.

• هدر الطاقة: يستهلك الضغط الزائد طاقة الضاغط غير الضرورية.

من خلال موازنة قوة الزنبرك مع ضغط الهواء، توفر الهيئات التنظيمية منطقة التحكم الهوائي المعتدلة: ما يكفي من الضغط للمهمة، لا أكثر . سواء كان ذلك في روبوتات المصانع، أو الأجهزة الطبية، أو أدوات البناء، فإنها تتيح بصمت الدقة والسلامة والكفاءة.