背压型调压阀设置：取样系统工程师技巧

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背压阀设置：取样系统工程师技巧

Jon Kestner，产品经理

背压阀在许多工业设施使用的采样系统中，在维持上游压力和保护敏感设备方面发挥着重要作用。但是，为了正确使用背压阀，取样系统工程师必须警惕一些常见的取样系统设计错误。其中包括：

忽视上游-限流装置的重要性
允许过多的流量通过分析仪
在减压阀与背压阀之间没有流阻的情况下，将减压阀和背压阀串联。

在这篇博客中，我们将讨论使用背压阀设计和构建取样系统的优秀实践，以及如何避免这些常见的设计错误。

设计和构建取样系统的优秀实践

设置背压阀

与减压阀不同，背压阀控制进口压力（上游压力），通常安装在管道末端。另一方面，减压阀控制出口压力（下游压力），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压力产生的作用力和建立设定压力时所产生的弹簧加载力。

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’阀或提升阀芯将移近或远离阀座。根据阀门’动作的性质，这将允许流量更容易或更不容易通过调压阀’的阀孔，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阀设置。当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。随着压力源的变化，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，从而有一致的流量到达分析仪。

背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），为了通过足够的气体来降低上游压力，背压阀将打开更大的开度。这不会有效。但是，如果装配有限流设备，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。

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，压力变化很小甚至没有压力变化。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。这可能导致调压阀打开更大的开度。

允许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，即使在最大分析仪流速下。

为了建立如图 1 所示的功能系统，系统设计者应该从关闭 R2 开始，调整 R1 以充分允许旁通流量满足分析仪期望的响应时间，然后微调R2满足分析仪所需流量。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。这将允许调压阀在压力源变化时控制其进口压力。如果您预计压力源会发生很大变化，调整R1，在最低预期压力源下产生少许旁通流量。

通过背压阀控制的压力与限流器 R1 和 R2 相结合，我们可以控制流向分析仪和排放管线的流量。

由于这三个组件控制流向分析仪的流量和旁通流量，因此旁通排放管线中不需要设置针阀或其他限制装置。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。