Çift Kademeli ve Tek Kademeli Regülatörlerin Çalışma Prensibi

27.1.2016

Çift Kademeli Regülatörler

Gaz basınç regülatörünün ana görevi; tüpteki yüksek gaz basıncını istenilen çalışma basınç değerlerine indirmektir. Tek kademeli gaz regülatörlerinde kullanıma bağlı olarak tüp basıncı azaldıkça, regülatör içerisindeki yay kuvvetlerinin dengeleri değişmektedir ve buna bağlı olarak regülatör gaz çıkışındaki basınç artmaktadır. Çift kademeli regülatörler ise yüksek basınç değerini iki farklı kademede düşürmek için tasarlanmıştır. Bu regülatörler de tüp içerisindeki gaz kullanıldıkça basınç düşmesine rağmen regülatör çıkışındaki gaz basıncının dengeli ve sabit kalması sağlamaktadır.

Çift Kademeli ve Tek Kademeli Regülatörlerin Çalışma Prensibi

Çift kademeli regülatörler, tek bir regülatör gövdesine iki tane regülatörün yerleştirilmesi ile oluşur. Bu regülatörlerden birincisi gaz basıncının yüzde doksanını düşürür. Bu regülatör kullanıcı tarafından ayarlanamamaktadır. İkinci regülatör ise kullanıcı tarafından ayarlanabilmektedir ve istenilen düşük basınç değerlerini sağlamaktadır.

Tek kademeli regülatörde bulunan bütün bileşenler çift kademeli regülatörün de bünyesinde bulunmaktadır. Bu bileşenlere ek olarak bünyesinde ikinci kademe için gerekli olan basınç düzenleyici yay, diyafram ve iğneli iç valf de bulunur. İlk kademe kullanıcı tarafından ayarlanamamaktadır. İlk kademedeki basınç düzenleyici yay, her zaman fabrika ayarlı sıkıştırma kuvvetindedir. Bu sayede regülatördeki ilk kademe ikinci kademeye basıncı iletir.

Çift kademeli regülatördeki ikinci kademe, tek kademeli regülatöre benzer bir performans gösterir. Tek kademeli regülatörlerden farklı olarak bu ikinci kademeye tüpten gelen gaz basıncı sabittir. Bu sayede kullanıcının ihtiyacı olan gaz çıkış basıncı tüp içindeki basınç değişimlerinden etkilenmez.

Çift kademeli regülatörler ile max 30 bar’a kadar gaz çıkışı elde edilebilir.

Tek kademeli regülatörlerde diyafram haznesi üzerinden hortumlara giden gaz, kullanıcı tarafından ihtiyaç duyulan değerde basınç ayar tutamağı üzerinden ayarlanır. Örneğin; Tüp basıncının 230 bar olduğunu ve çalışma basıncını, regülatör üzerindeki basınç ayar tutamağından 3 bara ayarladığımızı varsayalım. Tüp içerisindeki basınç, tüp vanası açıldığında, regülatörün içerisinde bulunan iğneli(pimli) iç valfin yüksek basınç bölgesine kadar gaz dolar. Kullanıcı regülatör üzerindeki basınç ayar tutamağını sıkmaya başladığında, tutamak üzerinde bulunan yay düzeneğinin sıkılması ile diyafram merkezi iğneli iç valfin iğnesini iterek diyafram haznesine gaz dolmaya başlar(diyafram haznesine iğneli iç valfin iğnesinin sıkıldığı oranda gaz basıncı dolar). Diyafram haznesindeki gaz basıncı tutamağı sıkma oranında gaz dolduğunda diyaframın merkezi genleştiği için iğneli iç valfin iğnesine yönelik itme kuvveti etkisi ortadan kalkar. Diyafram haznesindeki gaz boşaldığında(kullanıldığında) tutamak mekanizmasındaki sıkıştırışmış yay kuvveti tekrar etkin olur ve diyafram haznesini tekrar gaz ile dolmasını sağlar. Gaz kullanıldığı sürece bu döngü ayarlanan değerde gaz akışını sürdürür.

Tüp içerisindeki gaz basıncı ve miktarı düştükçe regülatör içerisindeki iğneli vafin yüksek basınç tarafında kalan bölgede aynı oranda düşecektir. İğneli iç valfin yüksek basınç tarafında kalan basıncın azalması; buna karşılık gelen tutamak mekanizmasına bağlı yayın diyaframı itme kuvveti değişmemesi ve bu kuvveti karşılayan tüp basıncını düşmesi, diyafram haznesine daha yüksek basınçta gaz dolmasına neden olacaktır. Böylece çıkış tarafındaki gösterge (manometre veya flowmetre) değeri kendiliğinden yükselir.

Yukarıda verilen örneğe göre tüp 230 Bar’da (tam dolu) ve çalışma basıncı 3 Bar’a ayarlanmış durumda iken gazın kullanılması sonucu tüp basıncının 50 bar ‘a düşmesi ve regülatör üzerinde basınç ayar tutamağında hiç bir değişiklik yapılmamasına rağmen çıkış basıncı 3 Bar dan 4 Bar’a yükselecektir. Bu değişim çift kademeli regülatörlerde yaşanmamaktadır.

 

Çift Kademeli Regülatörlere Ne Zaman İhtiyaç Duyulur?

1. Tüpten gelen gazın basıncındaki yükselmelerin tolere edilemeyeceği uygulamalarda (Örneğin; lazer ile kesme uygulamalarında)

2. Gaz çıkış basıncının kritik olduğu uygulamalar (Örneğin; laboratuvar çalışmalarda)

3. Tüpün uygulama alanına uzak olduğu veya tüpe erişimin zor olduğu uygulamalarda

4. Gaz çıkış basıncı 30 bara kadar ihtiyaç duyulan uygulamalarda

Copyright © 2016 Bu teknik makalenin her türlü kullanım ve yayın hakkı Kaynak Tekniği Sanayi ve Ticaret A.Ş.'ye aittir. Yazılı izin alınmadan ve kaynak gösterilmeden kısmen veya tamamen alıntı yapılamaz ve kullanılamaz.