لوگو پیشرو صنعت آزما
بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR) - پیشرو صنعت آزما

5) بالانسر گاز(Balancer) – گاورنر گاز(Gas Governor)

بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR) چیست؟ 

بالانسر یا گاورنر شیرهایی هستند که برای تنظیم و کاهش فشار گازها و مایعات استفاده می شوند. و می توانند یک دستگاه یکپارچه با تنظیم فشار، یک محدود کننده و یک سنسور همه در یک بدنه باشند یا از یک سنسور فشار، کنترل کننده و دریچه جریان جداگانه تشکیل شوند. وظیفه اصلی بالانسرها یا گاورنرها تنظیم و کاهش فشار، به میزان دلخواه مصرف کننده با توجه به در نظرگرفتن فشار ورودی است. (فشار خروجی بالانسرها یا گاورنرها با توجه به فشار ورودی محاسبه میشود و معمولا از مدل های بالانسرها و گاورنرهای فنری در خطوط انتقال سیال در صنایع مختلف استفاده میشود).

بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR) در 2 نوع وجود دارد :

1) کاهش فشار سیستم

تنظیم کننده کاهش فشار یا بالانسر یا گاونر ، یک شیر کنترلی است که فشار ورودی یک سیال یا گاز را به مقدار دلخواه در خروجی کاهش می دهد. این یک شیر معمولی باز است و در بالادست تجهیزات حساس به فشار نصب می شود.

2) تنظیم کننده فشار برگشتی

تنظیم کننده فشار برگشتی یا یک رگولاتور فشار برگشتی، یک شیر کنترلی است که فشار تنظیم شده را در سمت ورودی خود با باز کردن حفظ می کند تا زمانی که فشار ورودی از مقدار تنظیم شده بیشتر شود، جریان را برقرار می کند.

تفاوت آن با شیر کاهش فشار بیش از حد در این است که دریچه فشار بیش از حد فقط در زمانی که فشار محدود شده بیش از حد باشد باز می شود و نیازی به ثابت نگه داشتن فشار بالادست نیست.

آنها با رگولاتورهای کاهنده فشار تفاوت دارند زیرا رگولاتور کاهنده فشار، فشار پایین دست را کنترل می کند و به فشار بالادست حساس نیست. این یک شیر معمولاً بسته است که ممکن است به موازات تجهیزات حساس یا بعد از تجهیزات حساس نصب شود تا مانعی برای جریان ایجاد کند و در نتیجه فشار بالادست را حفظ کند.

هر دو نوع رگولاتور از بازخورد فشار تنظیم شده به عنوان ورودی مکانیزم کنترل استفاده می کنند و معمولاً توسط یک دیافراگم یا پیستون دارای بار فنری که به تغییرات فشار فیدبک واکنش نشان می دهد برای کنترل باز شدن سوپاپ فعال می شوند و در هر دو مورد باید شیر باز شود.

فقط برای حفظ فشار تنظیم شده کافی است. مکانیسم واقعی ممکن است از همه جهات بسیار مشابه باشد به جز قرار دادن شیر فشار بازخورد، مانند سایر مکانیسم های کنترل بازخورد، سطح میرایی برای دستیابی به تعادل، بین پاسخ سریع به تغییر فشار اندازه گیری شده و پایداری خروجی، مهم است. میرایی ناکافی ممکن است منجر به نوسان شکار فشار کنترل شده شود، در حالی که اصطکاک بیش از حد قطعات متحرک ممکن است باعث هیسترزیس شود.

 

اکنون به توضیحات جامع تر در رابطه با مبحث بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR)

میپردازیم..

عملکرد بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR) :

وظیفه اصلی یک گاورنر یا بالانسر مطابقت جریان گاز از طریق رگولاتور با تقاضای گازی است که روی آن قرار می گیرد، در حالی که فشار خروجی را به اندازه کافی ثابت نگه می دارد.

اگر جریان بار (فشار ورودی) کاهش یابد، جریان بالانسر یا گاورنر (فشار خروجی) نیز باید کاهش یابد. اگر جریان بار(فشار ورودی)  افزایش یابد، جریان بالانسر یا گاورنر(فشار خروجی) باید افزایش یابد تا فشار کنترل شده به دلیل کمبود گاز در سیستم فشار کاهش نیابد. مطلوب است که فشار کنترل شده از نقطه تنظیم شده برای طیف وسیعی از نرخ های جریان تغییر زیادی نداشته باشد، اما همچنین مطلوب است که جریان از طریق رگولاتور پایدار باشد و فشار تنظیم شده در معرض نوسانات بیش از حد نباشد.

بالانسر ها یا گاورنر ها قابل استفاده برای انواع گازهای طبیعی LPG یا گازهای غیرخورنده می باشند. این بالانسرها یا گاورنرها به طور گسترده در خطوط تامین مشعل های مختلط و ترکیبی و در توزیع لوله گاز متان و LPG در کاربردهای صنعتی و غیر صنعتی استفاده می شود.بالانسرها یا گاورنرها از نوع خود عمل کننده با مسدود کننده متعادل و دیافراگم ایمنی دوگانه هستند.

دیافراگم دوتایی امکان استفاده از دستگاه را در داخل کابینت بدون وصل کردن تهویه لوله خارجی می دهد. همه بالانسرها یا گاورنرها دارای خط سنجش داخلی و نقطه تست فشار ورودی/خروجی هستند.

 

موارد استفاده بالانسر(Balancer) - گاورنر(Gas Governor) - پیشرو صنعت آزما

موارد استفاده از  بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR)  در صنایع مختلف:

• هواپیما

• هوافضا

• آشپزی

• صنعت معدن

• جوش و برش

• گاز پروپان/LP

• المان بارگذاری

• کاهش فشار آب

• صنعت گاز طبیعی

• تامین گاز تنفسی

• المان اندازه گیری

• کمپرسورهای هوا

• خودروهای گازسوز

• المان محدود کننده

• وسایل نقلیه تفریحی

المان محدود کننده دریچه ای است که می تواند محدودیت متغیری برای جریان ایجاد کند، مانند شیر گلوب، شیر پروانه ای، شیر پاپت و غیره.

المان بارگذاری بخشی است که می تواند نیروی مورد نیاز را به عنصر محدود کننده اعمال کند. این بارگذاری را می توان توسط وزنه، فنر، محرک پیستونی یا محرک دیافراگمی در ترکیب با فنر تامین کرد.

المان اندازه گیری برای تعیین اینکه چه زمانی جریان ورودی برابر با جریان خروجی است، عمل می کند. خود دیافراگم اغلب به عنوان یک عنصر اندازه گیری استفاده می شود. می تواند به عنوان یک عنصر ترکیبی عمل کند.

کمپرسورهای هوا در محیط‌های صنعتی، تجاری، و کارگاه‌های خانگی برای انجام مجموعه‌ای از کارها از جمله تمیز کردن اشیا استفاده می‌شوند. ابزارهای در حال کار با هوا؛ بالانسرها یا گاورنرها اغلب برای تنظیم فشار خروجی از گیرنده هوا (مخزن) برای مطابقت با آنچه برای کار مورد نیاز است استفاده می شوند.

اغلب، هنگامی که از یک کمپرسور بزرگ برای تامین هوای فشرده برای چندین مصارف استفاده می‌شود (اگر به عنوان یک نصب دائمی لوله‌ها در سرتاسر ساختمان ساخته شود، اغلب به عنوان “هوای فروشگاهی” شناخته می‌شود)، تنظیم‌کننده‌های اضافی برای اطمینان از اینکه هر ابزار یا عملکرد جداگانه‌ای استفاده می‌شود، استفاده می‌شود.

فشار مورد نیاز خود را دریافت می کند. این مهم است زیرا برخی از ابزارهای هوا، یا موارد استفاده برای هوای فشرده، به فشارهایی نیاز دارند که ممکن است به ابزارها یا مواد دیگر آسیب برساند.

بالانسرها یا گاورنرها در فشار کابین هواپیما، کنترل فشار سیل سایبان، سیستم های آب آشامیدنی و فشار موجبر یافت می شوند.

بالانسرها یا گاورنرها هوافضا در کنترل فشار محرکه برای سیستم‌های کنترل واکنش (RCS) و سیستم‌های کنترل نگرش (ACS) کاربرد دارند، که در آن لرزش زیاد، دمای زیاد و سیالات خورنده وجود دارد.

از ظروف تحت فشار می توان برای پخت غذا و آشپزی با سرعت بسیار بیشتری نسبت به فشار اتمسفر استفاده کرد، زیرا فشار بالاتر نقطه جوش محتویات را افزایش می دهد. همه زودپزهای مدرن دارای یک شیر تنظیم کننده فشار و یک شیر فشار شکن به عنوان مکانیزم ایمنی برای جلوگیری از انفجار در صورتی که شیر بالانسرها یا گاورنرها به اندازه کافی فشار را آزاد نکند، خواهند داشت.

برخی از مدل‌های قدیمی فاقد سوپاپ آزادسازی ایمنی هستند. اکثر مدل های آشپزی خانگی برای حفظ فشار کم و بالا ساخته شده اند.

این تنظیمات معمولاً 7 تا 15 پوند بر اینچ مربع (0.48 تا 1.03 بار) هستند. تقریباً همه واحدهای آشپزی خانگی از یک بالانسرها یا گاونرها بسیار ساده تک مرحله ای استفاده می کنند. مدل‌های قدیمی‌تر به سادگی از یک وزنه کوچک در بالای دهانه استفاده می‌کنند که با فشار زیاد بالا می‌رود تا بخار اضافی خارج شود. مدل‌های جدیدتر معمولاً دارای یک دریچه فنری هستند که با افزایش فشار در ظرف، فشار را بلند می‌کند و اجازه می‌دهد تا فشار خارج شود.

برخی از زودپزها دارای تنظیمات رهاسازی سریع روی شیر بالانسرها یا گاورنرها هستند که اساساً کشش فنر را کاهش می دهد تا فشار با سرعتی سریع اما همچنان ایمن خارج شود. آشپزخانه های تجاری نیز از زودپز استفاده می کنند، در برخی موارد از زودپزهای روغنی برای سرخ کردن سریع فست فودها استفاده می کنند. مخازن تحت فشار از این نوع همچنین می توانند به عنوان اتوکلاو برای استریل کردن دسته های کوچک تجهیزات و در عملیات کنسرو خانگی استفاده شوند.

یک شیر تنظیم کننده کاهش فشار آب با تغییر دینامیکی دهانه شیر، ورودی را محدود می کند، به طوری که وقتی فشار کمتری به سمت بیرونی وارد می شود، دریچه کاملاً باز می شود و فشار بیش از حد در سمت بیرون باعث بسته شدن شیر می شود. در شرایط بدون فشار، جایی که آب می تواند به سمت عقب جریان یابد، مانع از آن نمی شود. شیر تنظیم فشار آب به عنوان یک شیر بازرسی عمل نمی کند.

آنها در کاربردهایی استفاده می شوند که فشار آب در انتهای خط بسیار زیاد است تا از آسیب به دستگاه ها یا لوله ها جلوگیری شود.

فرآیندهای جوشکاری و برش با سوخت اکسیژن به گازهایی در فشارهای خاص نیاز دارند و معمولاً از بالانسرها یا گاورنرها برای کاهش فشارهای بالای سیلندرهای ذخیره سازی به موارد قابل استفاده برای برش و جوش استفاده می شود.

بالانسرها یا گاورنرهای اکسیژن و گاز سوخت معمولاً دو مرحله دارند: مرحله اول بالانسرها یا گاورنرها گاز را با فشار ثابتی از سیلندر رها می کند علیرغم اینکه فشار سیلندر با آزاد شدن گاز کمتر می شود. مرحله دوم بالانسرها یا گاورنرهای کاهش فشار را از فشار متوسط به فشار پایین کنترل می کند. سرعت جریان نهایی ممکن است در مشعل تنظیم شود.

مجموعه بالانسرها یا گاورنرها معمولا دارای دو گیج فشار است که یکی فشار سیلندر و دیگری فشار تحویل را نشان می دهد. در جوشکاری قوس محافظ گاز بی اثر نیز از گاز ذخیره شده در فشار بالا که از طریق رگولاتور تهیه می شود استفاده می شود. ممکن است یک دبی سنج کالیبره شده برای گاز خاص وجود داشته باشد.

تمام کاربردهای پروپان و گاز LP نیاز به استفاده از رگولاتور دارند. از آنجایی که فشار در مخازن پروپان می تواند به طور قابل توجهی با دما تغییر کند، تنظیم کننده ها باید برای رساندن فشار ثابت به دستگاه های پایین دست وجود داشته باشند.

بالانسرها یا گاورنرها معمولاً فشار مخزن را بین 30 تا 200 پوند بر اینچ مربع (2.1 تا 13.8 بار) جبران می کنند و معمولاً ستون آب 11 اینچ را 0.4 پوند بر اینچ مربع (28 میلی بار) برای کاربردهای مسکونی و 35 اینچ ستون آب را 1.3 پوند بر مربع تحویل می دهند.

اینچ (90 میلی‌بار) برای کاربردهای صنعتی. تنظیم کننده های پروپان در اندازه و شکل، فشار تحویل و قابلیت تنظیم متفاوت هستند، اما در هدف خود برای ارائه فشار خروجی ثابت برای نیازهای پایین دستی یکنواخت هستند. تنظیمات بین المللی رایج برای تنظیم کننده های گاز LP داخلی 28 میلی بار برای بوتان و 37 میلی بار برای پروپان است.

 

تمام موتورهای خودرویی که با گاز فشرده به عنوان سوخت کار می کنند (موتور احتراق داخلی یا قطار برقی پیل سوختی) به تنظیم کننده فشار نیاز دارند تا فشار گاز ذخیره شده (CNG یا هیدروژن) را از 700، 500، 350 یا 200 بار (یا 70، 50، 35 و 20 مگاپاسکال) تا فشار کاری.

برای وسایل نقلیه تفریحی با لوله کشی، یک تنظیم کننده فشار لازم است تا فشار منبع آب خارجی متصل به لوله کشی وسیله نقلیه را کاهش دهد، زیرا منبع ممکن است ارتفاع بسیار بالاتری نسبت به محل کمپ داشته باشد و فشار آب به ارتفاع ستون آب بستگی دارد.

بدون بالانسر یا گاورنر ، فشار شدیدی که در برخی از کمپ ها در مناطق کوهستانی وجود دارد ممکن است برای ترکیدن لوله های آب کمپر یا از بین بردن اتصالات لوله کشی و ایجاد سیل کافی باشد. تنظیم‌کننده‌های فشار برای این منظور معمولاً به‌عنوان لوازم جانبی پیچ‌دار کوچک فروخته می‌شوند که با شیلنگ‌هایی که برای اتصال RV به منبع آب استفاده می‌شوند، متناسب هستند، که تقریباً همیشه با شیلنگ باغبانی معمولی با رزوه سازگار هستند.

تامین کننده های گاز تنفسی فشار با سیلندرهای غواصی برای غواصی استفاده می شود. مخزن ممکن است حاوی فشار بیش از 3000 پوند بر اینچ مربع (210 بار) باشد که می تواند باعث آسیب باروتروما کشنده به فردی شود که مستقیماً آن را تنفس می کند. یک رگولاتور کنترل شده تقاضا، جریان گاز تنفسی را در فشار محیط (که بر اساس عمق آب متفاوت است) فراهم می کند.

بالانسرها یا گاورنرهار نیز برای تامین گاز تنفسی به غواصان سطحی استفاده می شود، و افرادی که از دستگاه های تنفسی مستقل برای امداد و نجات استفاده می کنند و در خشکی کار می کنند. اکسیژن تکمیلی برای پرواز در ارتفاع بالا در هواپیماهای بدون فشار و گازهای پزشکی نیز از طریق تنظیم‌کننده‌های کاهش‌دهنده فشار از ذخیره‌سازی فشار بالا توزیع می‌شوند.

از آنجایی که فشار نسبت به عمق به سرعت افزایش می یابد، عملیات استخراج زیرزمینی در صنعت معدن به یک سیستم آب نسبتاً پیچیده با دریچه های کاهش فشار نیاز دارد. این دستگاه ها باید در فاصله زمانی معینی نصب شوند، معمولاً 600 فوت (180 متر).

بالانسرها یا گاورنرها به طور گسترده در صنعت گاز طبیعی استفاده می شود. گاز طبیعی در فشارهای بالا فشرده می شود تا از طریق خطوط لوله انتقال بزرگ در سراسر کشور توزیع شود. فشار انتقال می تواند بیش از 1000 پوند بر اینچ مربع (69 بار) باشد و باید طی مراحل مختلف به فشار قابل استفاده برای کاربردهای صنعتی، تجاری و مسکونی کاهش یابد.

سه مکان اصلی کاهش فشار در این سیستم توزیع وجود دارد. اولین کاهش در دروازه شهر قرار دارد، در حالی که فشار انتقال به یک فشار توزیع کاهش می یابد تا در سراسر شهر تغذیه شود. این همچنین محلی است که گاز طبیعی بی بو با مرکاپتان بو داده می شود.

فشار توزیع بیشتر در یک ایستگاه تنظیم کننده منطقه، واقع در نقاط مختلف شهر، به زیر 60 psig کاهش می یابد. برش نهایی در محل کاربران نهایی رخ می دهد. به طور کلی، کاهش مصرف کننده نهایی به فشارهای پایین بین 0.25 psig تا 5psig است. برخی از کاربردهای صنعتی ممکن است به فشار بالاتری نیاز داشته باشند.

محل نصب بالانسر(Balancer) - گاورنر(Gas Governor) - پیشرو صنعت آزما

موارد استفاده از بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR) :

• خطوط گازی

• خطوط جهت تنظیم میزان شعله در سیستم

• تجهیزات حساس را از آسیب فشار بیش از حد محافظت میکند.

• اختلاف فشار را بر روی قطعه ای که در برابر اختلاف فشار زیاد تحمل نمی کند، باید کاهش داد.

• کنترل فشار بالادست در سیستم های فرآیندی در صنعت باید توسط بالانسرها یا گاورنرها حفظ شود.

• مخازن تولیدی (به عنوان مثال، سپراتور ها، تصفیه کننده های حرارتی یا مخازن جدا سازی سیال با توجه با دانسیته free water knockouts)

انواع بالانسر(Balancer) - گاورنر(Gas Governor) - پیشرو صنعت آزما

اتاق های هایپرباریک:

در جایی که افت فشار در سیستم اگزوز سیستم تنفس داخلی بیش از حد زیاد است، معمولاً در سیستم‌های اشباع، ممکن است از یک تنظیم‌کننده فشار برگشتی برای کاهش افت فشار اگزوز به فشار ایمن‌تر و قابل کنترل‌تر استفاده شود.

کلاه ایمنی غواصی را بازیابی کنید:

عمقی که در آن بیشتر مخلوط‌های تنفسی هلیوکس در غواصی سطحی استفاده می‌شود، معمولاً حداقل 5 بار بالاتر از فشار اتمسفر سطح است و گاز خروجی غواص باید از یک دریچه بازیابی عبور کند، که یک دریچه فشار برگشتی کنترل‌شده با تقاضا است که فعال می‌شود.

با افزایش فشار در کلاه غواصی ناشی از بازدم غواص، شیلنگ گاز بازیابی که گاز بازدمی را برای بازیافت به سطح برمی‌گرداند نباید با فشار محیط غواص اختلاف فشار زیادی داشته باشد. یک تنظیم کننده فشار برگشتی اضافی در این خط امکان تنظیم دقیق‌تر دریچه بازیابی را برای کار کمتر تنفس در اعماق متغیر فراهم می‌کند.

سایزهای بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR) :

سایزهای موجود در بازار ایران به ترتیب زیر می باشد:

• دنده ای : 1/2 اینچ ، 3/4 اینچ ، 1 اینچ ، 1/2 1 اینچ، 2 اینچ

• فلنچی : 2 اینچ ، 1/2 2 اینچ، 3 اینچ، 4 اینچ

تفاوت بین بالانسر گاز (BALANCER) یا گاورنر گاز (GAS GOVERNOR)  یا رگلاتور :

وظیفه هر دو دستگاه تنظیم کننده کاهش فشار است. تنها تفاوت بین بالانسر یا گاورنر و رگلاتور، در مدل رگلاتور و شیر قطع کن (SHUT OFF VALVE) است.

رگولاتور مجهز به یک شیر بسته (SHUT OFF VALVE) یکپارچه است که در صورت افزایش یا کمتر شدن فشار از حد تعیین شده بسته می شود.

رگلاتور تک مرحله ای چیست؟

در رگلاتور یا گاورنرهای تک مرحله ای، از یک موازنه نیرو بر روی دیافراگم برای کنترل یک سوپاپ پلیت به منظور تنظیم فشار استفاده شده است. بدون فشار ورودی، فنر بالای دیافراگم آن را روی دریچه پلیت به سمت پایین فشار می دهد و آن را باز نگه می دارد.

هنگامی که فشار ورودی وارد می شود، سوراخ باز اجازه می دهد تا جریان به دیافراگم برسد و فشار در محفظه بالایی افزایش می یابد، تا زمانی که دیافراگم در برابر فنر به سمت بالا فشار داده شود، که باعث کاهش جریان می شود و در نهایت افزایش بیشتر فشار را متوقف می کند.

با تنظیم پیچ بالایی، فشار رو به پایین روی دیافراگم را می توان افزایش داد و برای حفظ تعادل به فشار بیشتری در محفظه بالایی نیاز دارد. به این ترتیب فشار خروجی رگلاتور کنترل می شود.

گاز فشار قوی از منبع تغذیه از طریق درگاه ورودی وارد رگولاتور می شود. اندازه فشار ورودی این فشار را نشان می دهد.

سپس گاز از دهانه شیر کنترل فشار معمولی باز عبور می کند و فشار پایین دست، افزایش می یابد تا زمانی که دیافراگم فعال کننده شیر به اندازه کافی منحرف شود تا دریچه بسته شود و تا زمانی که فشار دوباره کاهش یابد از ورود گاز بیشتر به سمت فشار پایین جلوگیری می کند. اندازه فشار خروجی این فشار را نشان می دهد.

رگلاتور دو مرحله ای چیست؟

رگولاتورها یا گاورنرهای دو مرحله ای دو رگولاتور به صورت سری در یک محفظه هستند که برای کاهش تدریجی فشار به جای یک مرحله در دو مرحله عمل می کنند. مرحله اول که از پیش تنظیم شده است، فشار گاز تغذیه را به مرحله میانی کاهش می دهد.

گاز در آن فشار وارد مرحله دوم می شود. گاز از مرحله دوم با فشار (فشار کاری) که توسط کاربر با تنظیم دکمه کنترل فشار در فنر بارگذاری دیافراگم تنظیم شده است خارج می شود.

رگولاتورها یا گاورنرهای دو مرحله ای ممکن است دارای دو شیر اطمینان باشند، به طوری که اگر فشار اضافی بین مراحل به دلیل نشتی در نشیمنگاه شیر مرحله اول وجود داشته باشد، فشار افزایشی سازه را اضافه بار نمی کند و باعث انفجار نمی شود.

نکته :

یک تنظیم کننده تک مرحله ای نامتعادل ممکن است نیاز به تنظیم مکرر داشته باشد. با کاهش فشار منبع، فشار خروجی ممکن است تغییر کند که نیاز به تنظیم دارد. در تنظیم کننده دو مرحله ای، جبران هر افت فشار عرضه بهبود یافته است.

 

پیام بگذارید

کلیه فیلدهای مشخص شده با ستاره (*) الزامی است

X