【世伟洛克博客文章】背压型调压阀设置：取样系统工程师技巧

Jon Kestner，世伟洛克产品经理

为了正确使用背压型调压阀，取样系统工程师必须警惕这些常见的取样系统设计错误：

忽视上游限流装置的重要性

允许过多的流量通过分析仪

在减压型调压阀与背压型调压阀之间没有流阻的情况下串联放置两个装置。

在这篇文章中，世伟洛克将讨论使用背压型调压阀设计和构建取样系统的方法，以及如何避免这些常见的设计错误。

设置背压型调压阀

与减压型调压阀不同，背压型调压阀控制进口压力，通常安装在管道末端。另一方面，减压型调压阀控制出口压力，通常安装在管道起始端。两种类型的调压阀的作用都是平衡系统进出口的力和建立设定压力时所产生的弹簧加载力。

世伟洛克认为，如果这种平衡由于外部压力的增加或减少而被打破，调压阀的阀门或提升阀芯将移近或远离阀座。根据阀门动作的特点，这将允许流量或多或少地通过调压阀的孔口，直到调压阀重新建立平衡。

图 1 显示了分析取样系统典型的背压型调压阀设置。当存在分析仪无需使用的流量时（见图 1 中的 A），调压阀的工作是将该流量分流到旁路。随着源压力的变化，调压阀也随之改变分流流量，以确保调压阀进口处保持恒定压力，并且有恒定流量通过分析仪。

背压型调压阀在上游需要一些流量限制（通常是针阀），以帮助控制进口压力（见图 1 中的 R1）如果背压型调压阀和系统之间没有限流设备（即使很长的管道可能在气体系统中具有很小的压降），背压型调压阀将大开，试图以通过足够的气体来降低上游压力，但不会有效。在适当的限流设施下，增大的流速将导致流经该限流设备的压降增加，有助于降低下游压力。

世伟洛克认为，取样系统设计者经常犯的一个错误是省去限流设备，认为背压型调压阀可以直接控制上游压力。但是如果没有限流设备，当系统流量改变时，压力几乎没有变化。调压阀将继续浪费工艺流体以试图增加流量，因为它试图控制的进口压力不会有任何变化。这可能导致调压阀大开。

允许大流量通过分析仪限流设备（见图 1 中的 R2）是另一个设计错误，因为它会导致调压阀的进口压力下降到设定压力以下。这可能导致调压阀完全关闭，限制排放流量。为了更好地控制，上游限流设备 (R1) 的尺寸应允许一些流量通过调压阀，即使是在分析仪的最大流速下。

为了建立如图 1 所示的功能系统，世伟洛克建议系统设计者应该从关闭 R2 开始，调整 R1 以充分允许所需分析响应时间的旁通流量，然后微调所需分析仪流量的 R2。旁通流量应自动下降相同的量。必要时慢慢打开 R1，直到旁通流量至少与分析仪排放流量一样快。这将允许调压阀在源压力变化时控制其进口压力。如果预计源压力会发生很大变化，可调整R 1，在最低预期源压力下产生少许旁通流量。

由于背压型调压阀控制旁通流量，旁通排放管中不需要针阀或其他限流设备。然而，没有针阀的旁通流量计有助于确认调压阀正在通过一些流量并控制其进口压力。