Wie Sie gängige Probleme mit Druckreglern in den Griff bekommen

Wie Sie gängige Probleme mit Druckreglern in den Griff bekommen

Für den bestimmungsgemäßen Betrieb industrieller Fluidsysteme müssen Parameter wie Temperatur, Durchfluss und Druck präzise geregelt werden. Viele Schlüsselkomponenten, darunter auch Druckregler (oder Druckminderungsventile), tragen maßgeblich dazu bei, die gewünschten Prozessbedingungen aufrechtzuerhalten.

Was passiert also, wenn ein Druckregler versagt bzw. ausfällt?

Die Funktion von Druckreglern besteht in erster Linie darin, den Druck im System zu steuern und Änderungen der Systemparameter zu berücksichtigen. Stromabwärts kommt es häufig entweder zu einem Druckanstieg oder -abfall – beides kann die Qualität und Sicherheit Ihres Prozesses beeinträchtigen. Wenn Sie die Ursachen für unerwartete Druckabfälle kennen, können Sie etwaige Probleme lösen, noch bevor sie größere Auswirkungen nach sich ziehen.

Druckschwankungen in industriellen Fluidsystemen werden von einer Vielzahl unterschiedlicher Faktoren verursacht. Allerdings gibt es einige häufig auftretende Probleme, die Sie auch proaktiv erkennen und angehen können. In diesem Beitrag beschäftigen wir uns mit einem einfachen dreistufigen Prozess, um potenzielle Probleme mit Ihren Druckreglern zu ermitteln und Ausfällen vorzubeugen.

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Schritt 1: Zunächst gilt es, die Anforderungen Ihrer spezifischen Anwendung zu verstehen und zu entscheiden, welche Art von Druckregler sich am besten eignet.

Der erste Schritt besteht darin, die Prozessanforderungen zu ermitteln, von Durchflussrate, Druck und Temperatur im System über Prozesssensibilität und Systemmedien – all diese Faktoren sind bei der Wahl des geeigneten Druckreglers ausschlaggebend. Einfach gesagt: Wenn Sie den Druck eines Prozessmediums regeln müssen, bevor es in den Hauptprozess gelangt, brauchen Sie einen Druckminderer. Wenn Sie hingegen den Druck stromaufwärts regulieren müssen, ist ein Vordruckregler gefragt.

Die Verwendung des falschen Druckreglertyps ist ein häufiger Fehler, der Ihren Prozess beeinträchtigen kann. Wenn Sie sich diesbezüglich unsicher sind, sollten Sie Ihren Druckreglerlieferanten hinzuziehen, um den passenden Druckregler für Ihre Anwendung zu ermitteln. Wenn Sie den korrekten Druckreglertypen gefunden und installiert haben, geht es mit Schritt 2 weiter.

 

 

Schritt 2: Ermittlung der Fehlerursache.

Im nächsten Schritt geht es darum, die Fehlerursachen auszuloten. Steigt der Druck stromaufwärts über den Einstelldruck? Oder kommt es stromabwärts zu einem Druckabfall?

 

Wenn der Druck über den Sollwert ansteigt, ist das in den meisten Fällen auf einen von zwei Faktoren zurückzuführen. Das erste Phänomen wird auch als Kriechen bezeichnet und kann kurz nach der ersten Inbetriebnahme eines Druckreglers auftreten, wenn Rückstände (Partikel) von der Installation durch das System gespült werden. Die Verunreinigungen führen zu einem kleinen Spalt zwischen dem Druckreglersitz und -kegel, wodurch unter Umständen Systemmedien durchgelassen werden und stromabwärts einen unerwünschten Druckanstieg verursachen. Dieses Phänomen kann problematisch und gefährlich sein, wenn die Komponenten stromabwärts nicht für die Drücke ausgelegt sind, die über den Druckreglersitz in den nachgelagerten Prozessabschnitt gelangen. Durch umsichtige Installation, eine vorgeschaltete Filtration und die Beschaffung eines Ersatzteilsets mit neuen Druckreglerteilen lässt sich hier jedoch glücklicherweise leicht Abhilfe schaffen.

Die zweite gängige Ursache von unerwünschten Druckanstiegen ist der sogenannte Versorgungsdruckeffekt. Hier kommt es aufgrund einer Änderung im Eingangs- bzw. Versorgungsdruck zu einer Abweichung des Ausgangsdrucks. Wenn der Eingangsdruck sinkt, kann der Ausgangsdruck weit über den gewünschten Solldruck ansteigen. Falls Sie festgestellt haben, dass der Versorgungsdruckeffekt für die Druckabweichungen in Ihrem System verantwortlich ist, geht es für Sie mit Schritt 3 weiter.

Ein Druckabfall unter den gewünschten Einstelldruck ist in den meisten Fällen auf einen zu klein dimensionierten Druckregler zurückzuführen, der nicht für die Durchflussbedingungen in Ihrer Anwendung geeignet ist. Wenn der Druckregler beispielsweise einen Einstelldruck von 70 psi hat und der Durchfluss steigt, ohne dass am Regler Maßnahmen zur Kompensation getroffen werden, wird der Druck sehr wahrscheinlich unter den Sollwert von 70 psi abfallen. Diese Art von Druckabfall wird auch als Regeldifferenz bzw. Droop bezeichnet. Mit unserem Generator für Durchflussdiagramme können Sie bestimmen, ob Ihr Druckregler für Ihre Anwendung ausreichend dimensioniert ist. Wenn dies die Ursache für Ihre Probleme ist, können Sie zu Schritt 3 übergehen.

Wenn scheinbar keiner dieser Faktoren für Ihre Druckreglerprobleme verantwortlich ist, gestaltet sich die Sache unter Umständen etwas komplexer. Ein Druckreglerlieferant mit Expertise in weiteren Bereichen rund um den Betrieb von Fluidsystemen kann Sie bei einer umfassenderen Auswertung Ihrer Gegebenheiten unterstützen und potenzielle Probleme ermitteln.

Schritt 3. Halten Sie Ausschau nach alternativen Druckreglerlösungen.

Im Fall des Versorgungsdruckeffekts sind einige Druckreglertypen deutlich besser geeignet als andere. Ein Regler mit einem integrierten druckentlasteten Ventilkegel kann zum Beispiel dazu beitragen, die Wirkfläche des Eingangsdrucks zu verringern. Darüber hinaus ist es mit einem zweistufigen System zur Druckminderung möglich, den Versorgungsdruck zu minimieren. Bei dieser Methode werden zwei einstufige Druckregler in Reihe geschaltet oder in einem Modul integriert (zweistufiger Druckregler).

Wenn Ihre Probleme auf eine nicht ausreichende Dimensionierung zurückzuführen sind, können Sie mit einem Druckregler mit einem höheren Durchflusskoeffizienten die Wahrscheinlichkeit von unerwünschten Druckabfällen reduzieren. Ihr Lieferant wird Ihnen sicher gerne dabei helfen, Ihren Druckregler passend zu Ihrer Anwendung auszulegen. Als weitere Lösung bietet es sich an, von einem feder- auf einen dombelasteten Druckregler zu wechseln. Dombelastete Druckregler können Durchflussänderungen besser kompensieren und eignen sich daher besonders für Anwendungen, in denen mit hohen Durchflussschwankungen zu rechnen ist.

Die oben aufgeführten Probleme sind nur eine kleine Auswahl der häufigsten Ursachen für eine unzureichende Druckreglerleistung. Zusätzlich dazu können auch individuelle Faktoren in einer Anwendung die Leistung negativ beeinträchtigen. Bei der Auswahl des passenden Druckreglers für Ihre Anwendung hilft Ihnen Ihr Druckreglerlieferant sicher gerne weiter. Wenden Sie sich an unsere Experten, wenn Sie neue Anwendungsbereiche für Druckregler oder bekannte Probleme besprechen möchten. Sie unterstützen Sie gerne dabei, die Leistung Ihrer Druckregler und Ihres Fluidsystems zu verbessern.

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