Reduktor ciśnienia jest to przyrząd służący do zmniejszania ciśnienia medium na wyjściu oraz podtrzymywanie jego wymaganej wartości na stałym poziomie, nawet gdy dochodzi do rozchwiania wyższego ciśnienia wejściowego oraz zmieniającego się wolumenu przesyłu medium przez zawór.

Budowa najpowszechniej występującego reduktora ciśnienia bezpośredniego działania:

• Śruba/przekrętło nastawcze
• Sprężyna (dostosowuje położenie membrany)
• Membrana lub metalowy tłoczek (normuje objętość komory zbudowanej z elastycznego materiału)
• Zawór grzybkowy
• Gniazdo zaworowe
• Sprężyna (w zależności od wartości ciśnienia wlotowego dostosowuje położenie gniazda zaworu)

Zdjęcie 1: Reduktor ciśnienia w wielu wariantach

Klasyfikacja reduktorów ciśnienia z uwzględnieniem rodzaju zastosowanego przyłącza:

• reduktor gwintowany – stosuje się przy nim najczęściej spotykane przyłącze (przyłącze gwintowane). Używane jest w reduktorach mających zmniejszyć ciśnienie czynników takich jak powietrze, woda, para wodna, oleje itd. Najpowszechniej stosowanym standardem gwintu przy tych reduktorach jest gwint calowy BSP, choć nierzadko spotkać można również gwint calowy typu NPT. Reduktory gwintowane występują zwykle z gwintami o rozmiarach od 1/8” do 2”,
• reduktor kołnierzowy - drugim najpopularniejszym typem przyłącza w reduktorach jest przyłącze kołnierzowe. W Europie używane są kołnierze wykonane wg normy DIN EN 1092-1. Kołnierze są powszechnie używanym rodzajem przyłączy przy reduktorach występujących w dużych rozmiarach takich jak DN50, DN80, DN150 itd., ze względu na ich nieskomplikowany montaż,
• reduktor butlowy - reduktory do butli gazowych, które zazwyczaj wykonane są zgodnie z normą DIN 477-1 stosowane jest przyłącze butlowe. Nie do każdej butli zawierającej medium jakim jest gaz można przyłączyć uniwersalny reduktor, gdyż każda grupa gazów wymaga zastosowania konkretnego przyłącza.
• reduktor wtykowy – niewielki reduktor, w którym stosowane jest przyłącze wtykowe umożliwiające bezpośrednie podłączenie go do węża kalibrowanego. Znajduje zastosowanie w przypadkach wymagających ograniczenia zajmowanego przez reduktor miejsca.

Zdjęcie 2: Reduktor typu wtykowego

• reduktor z przyłączami higienicznymi - reduktor posiadający przyłącza higieniczne, których budowa ogranicza gromadzenie się w nich czynnika roboczego bądź ułatwia całkowite oczyszczenie np. poprzez przeprowadzenie procedury czyszczenia CIP. Tego typu reduktory stosowane są głównie w przemyśle spożywczym, chemicznym oraz farmaceutycznym.

Zdjęcie 3: Zawór redukcyjny w zakładzie produkcyjnym

Klasyfikacja reduktorów ciśnienia z uwzględnieniem sposobu sterowania:

• reduktor sterowany pneumatycznie - tego typu reduktor nie jest wyposażony w śrubę regulacyjną. Zmiana ciśnienia zachodzi wraz ze zmianą ciśnienia reduktora sterującego. Ciśnienie powietrza sterującego wywiera nacisk na membranę, przez co następuje zmniejszenie się ciśnienia medium przepływającego przez zawór redukcyjny,
• reduktor bezpośredniego działania - przy tym rodzaju reduktora regulacja ciśnienia po stronie wylotowej następuje poprzez przemieszczenia się śruby regulacyjnej lub pokrętła,
• proporcjonalny reduktor ciśnienia - kierowany jest elektronicznie poprzez regulowanie stopnia sygnału prądowego (np. 4-20 mA) lub napięciowego (np. 0-10 V). Określonej wartości sygnału sterującego np. 4V dopasowywana jest konkretna wartość ciśnienia wyjściowego np. 4 bary. Tego typu reduktory stosowane są w aplikacjach o mocno zautomatyzowanym procesie.

Zdjęcie 4: Reduktor proporcjonalny ze sklepu firmy Pneumat.

W pneumatyce stosowane są głównie reduktory ciśnienia o maksymalnym ciśnieniu wlotowym ok. 16 bar. Regulacja ciśnienia wylotowego zwykle możliwa jest w granicach 0,5-12 bar. W tym przedziale ciśnienia oraz niższym do ok. 0,1 bar, aby otrzymać możliwie jak najdokładniejszą i stabilną wartość ciśnienia wylotowego aplikuje się reduktory precyzyjne. Występują zawory redukcyjne pozwalające na regulację w innych przedziałach ciśnień i mogą charakteryzować się dużo wyższym ciśnieniem wlotowym oraz znacznie niższym ciśnieniem wylotowym. Wśród nich wyróżnić można:

• reduktor niskociśnieniowy - umożliwia redukcję ciśnienia nawet do kilkudziesięciu milibar, czyli niemal ciśnienia atmosferycznego. W tym przypadku regulacja ciśnienia możliwa jest w niewielkim zakresie w przeciwieństwie do innymi rodzajów regulatorów, dzięki temu ustalenie odpowiedniej wartości jest bardzo precyzyjne. Tego typu reduktory stosowane są w technice laboratoryjnej, awionice oraz wielu gałęziach przemysłu wymagających zmniejszenie ciśnienia do niewielkich, dokładnych wartości,
• reduktor wysokociśnieniowy - w przypadku tego typu reduktora regulacja ciśnienia możliwa jest w szerokim zakresie np. 10-100 bar, a dopuszczalne ciśnienie wlotowe osiąga wartości nawet do 400 bar. Reduktory te występują głównie w hydraulice, technice okrętowej, aplikacjach gazów technicznych, podczas prób ciśnieniowych instalacji pneumatycznych itp.

Zdjęcie 5: Zawór redukcyjny dedykowany wysokiemu ciśnieniu w instalacji

Regulatory występują w różnych wariantach wykorzystanego materiału. Jest to wymagane przez odmienną specyfikę zastosowania reduktora oraz czynników na jakich pracować będzie reduktor. Najpowszechniej stosowane materiały:

• stal nierdzewna - zawory ze stali nierdzewnej znajdują zastosowanie w wielu aplikacjach, w których medium są gazy, opary, ciecze. Materiał ten charakteryzuje się wysoką odpornością antykorozyjną, przez co stosowany jest podczas regulowania ciśnienia różnego rodzaju agresywnych oraz żrących substancji. Odporność chemiczna stanowi kluczową role nie tylko gdy medium jest korozyjne czy agresywne, ale także gdy przestrzeń wokół regulatora wykazuje taką tendencję. Istnieją odmiany stali nierdzewnej posiadające dużą odporność termiczną, dzięki czemu mogą być stosowane w instalacjach pracujących w wysokich temperaturach. Tego typu materiał jest powszechnie stosowany w reduktorach używanych przez przemysł spożywczy, przemysł chemiczny, przemysł morski, przemysł okrętowy itp.,
• mosiądz - reduktory ciśnieniowe wyprodukowane z tego materiału często są tańsze od tych wykonanych ze stali nierdzewnej, ale również warte uwagi. Mosiądz cechuje się dużą odpornością ciśnieniową dzięki czemu można go używać do produkcji reduktorów butlowych oraz reduktorów wysokociśnieniowych. Reduktory ciśnienia wody wykonywane są często właśnie z brązu, który zwykle wykorzystywany jest w aplikacjach pitnej wody,
• polipropylen - cechuje się wysoką odpornością chemiczną, wykorzystywany przy agresywnych czynnikach, które źle oddziałują na stal nierdzewną,
• aluminium - znajduje zastosowanie przy produkcji reduktorów ciśnienia powietrza i zaworofiltrów. Tworzywo to jest lekkie i cechuje się wystarczającą w standardowych warunkach odpornością antykorozyjną,
• brąz - charakteryzuje go wysoka odporność na korozję, dlatego wykorzystuje się go w przemyśle stoczniowym. Reduktory wyprodukowane z tego tworzywa stosuje się przy niektórych agresywnych mediach, a także w instalacjach o podwyższonej temperaturze pracy.

Reduktory ciśnienia kupisz w sklepie Pneumat. na stronie internetowej dla firm www.pneumat.com.pl jak i w sklepach stacjonarnych - polecamy i zapraszamy!

Zapraszamy do obejrzenia filmów poruszających tematykę związaną z reduktorami ciśnienia:

Autor: Rafał Ruminiak - Product Manager ds. przygotowania powietrza i zaworów bezpieczeństwa w firmie Pneumat.