Webinar: In 5 Schritten zum richtigen Druckregler
Wir freuen uns, über Ihr Interesse an dem Themengebiet Druckregler.
Damit Sie die Inhalte für sich nochmal nachvollziehen, stellen wir Ihnen ein kurzes Skript und die Aufzeichnung zum Webinar "on demand" zur Verfügung.
Für alle Fragen rund um das Thema Wasserstoffanwendungen und der geeigneten Swagelok Komponenten stehen Ihnen unsere Experten jederzeit gerne zur Verfügung.
Q & A zum Webinar
Es gab viele Fragen rund um das Thema Druckregler, die nicht vollständig im Live-Webinar beantwortet werden konnten.
Wouter Pronk - Senior Field Engineer - hat alle Fragen im Nachgang für Sie beantwortet:
| Was ist bei Druckhalteventilen für pulsierende Pumpen zu beachten? | Wenn wir eine Pulsation in der Upstream Leitung haben, ist es besser, die Pulsation mit einem Akkumulator oder Pulsationsdämpfer zu absorbieren. Bei Pulsationen ist es immer besser, anstelle eines Membrandruckreglers einen Überstromventil mit einem Ventilkegel auf Kolbenelementbasis zu verwenden. |
| Bei der Druckregler Auswahl. In dem Diagramm sind nur Durchfluss und Ausgangsdruck angegeben. Wie wähle ich das richtige Diagramm aus in Bezug auf den Eingangsdruck? | Wenn man mit Strömungskurven arbeitet, ist es immer wichtig, sich möglichst an Idealkurven zu orientieren. Bei der Auswahl kann dazu führen, dass man sich an die Idealkure durch „Try & Error“ herantastet. Im Durchflussdiagramm können wir bei jeder Kurve sehen, welcher Eingangsdruck benötigt wird. Die Auswahl der richtigen Strömungskurve beginnt mit der Auswahl der Rohrleitung. Basierend auf der Art des Gases können wir den Durchfluss in Nm3 in Stickstoff anhand der Umrechnungsdiagramme finden. Anhand vom Eingangs- und Ausgangsdruck, sowie des Durchflusses, suchen wir das entsprechende Diagramm. Wenn ein genauer eingestellter Druck wichtig ist, wählen Sie einen Druckregler mit einer größeren Membran aus. Für weitere Informationen stehen wir Ihnen gerne persönlich zur Verfügung: wouter.pronk@swagelok-duesseldorf.de |
| Ist es dann eher besser zweistufig mit federbelasteten Regler oder mit einem Membranregler zu arbeiten, um einen möglichst konstanten Ausgangsdruck zu haben? |
Eine 2-stufige Lösung ist immer genauer als eine 1-stufige Lösung. Es gibt sowohl 2-stufige Lösung über eine Feder oder eine DOM Variante. Die Notwendigkeit ist an der Applikation und Anforderung festzumachen. Erklärung: Sehr oft führt der Regler der ersten Stufe die grobe Reduzierung durch und die zweite Stufe genauer. Beide Stufen können federbelastet oder DOM belastet werden. In einigen Fällen hat die erste Stufe einen Bypass, wenn der Eingangsdruck unter den eingestellten Druck der ersten Stufe fällt. |
| Frage zu den Beispielen: Wenn der Ausgangsdruck bei höherem Durchfluss (z.B. 150 Nm³/h) absinkt (beispielsweise um 1 bar), folgt daraus, dass wenn bei 150 Nm³/h ein Ausgangdruck von 6,5 bar notwendig | In einigen Fällen ist es möglich, dass wir einen höheren eingestellten Druckbereich wählen müssen. Die Regulierungsbereich hat einen zusätzlichen Bereich von 10%, um die Situation in den meisten Fällen abzudecken. Aber alles hängt von der gewählten Leitungsgeschwindigkeit in der Ausgangsleitung von Druckminderer. Wenn dieser höher als der Industriestandard ist, könnten Probleme auftreten. Wenn der Regler zu klein ausgewählt ist, kann der Droop (Regeldifferenz) höher sein als erwartet. |
| Wie verhält es sich bei Auslegung mit Flüssiggasen, wenn Durchfluss gegen Null geregelt werden soll? | Falls wir einen geringen Durchfluss haben, wird der Lock-up-Effekt (Sitz- und Lastabfall) ein Problem sein. Wichtig ist es, einen konstanten Durchfluss-, Eingangs- und Ausgangsdruck zu haben. In einigen Fällen hilft ein Bypass den Durchfluss zu erhöhen und einen konstanten Ausgangsdruck zu erhalten. Droop ist nur bei größeren Durchflüssen ein Problem. |
| Abströmventile oder Überströmventile sind also prinzipiell VORDRUCKVENTILE!? Als Sicherheitsventile, öffnen diese auch immer korrekt gegen verschiedene Gegendrücke, also max. Druck 10 bar z.B. einmal gegen 0 bar, nächstes Mal gegen 8 bar, also bei sinkenden Differenzdrücken über dem Sicherheitsventil!? Wie minimal dürfte der dann sein? | Normalerweise ist die Änderung des eingestellten Drucks minimal, wenn sich der nachgeschaltete Druck ändert. Bei hohen Differenzdrücken hat der Gegendruck einen ausgeglichenen Sitz, wenn wir mit höheren Solldrücken und größeren Sitzen arbeiten. |
| Wie verhält es sich bei z.B. 3 bar Vordruck 200 l/min und ca. 5 min später nur noch 20 l/min für den Betrieb? | Wenn die Dimensionierung des Reglers auf den höchsten Durchfluss- und Prozessbedingungen basiert = Worst Case Scenario. Der Droop (Regeldifferenz) sollte kein Problem sein. |
| Welche Druckregler sind am besten geeignet, um eine möglichst schnelle/reaktive Ausgangsdruckregelung zu realisieren? | Ein federbelasteter Druckregler ist eine gute Auswahl. Dies hängt jedoch von der Anwendung und deren Parametern ab. Für weitere Informationen wenden Sie sich an Ihre lokale Swagelok Niederlassung. |
| Ab welchem Druck ist ein Dom-Druckregler zu empfehlen? |
Dom-Druckregler kann bei allen Drücken eingesetzt werden. Bei hohen Durchflussmengen, bei denen ein Regler über der Größe von 2 Zoll benötigt wird, ist der Domregler die einzige Wahl. |
| Gibt es für Werkstoffe mit Wasser-stoffkontakt weitere generelle Vorgaben/Normen? (H. Armbruster hat für den Füllstutzen die SAE J1453 als Norm genannt | Die Normen hängen von dem individuellen Bauteil ab. Die SAE J1453 bezieht sich beispielsweise auf den Füllstutzen als Bauteil. Die Materialauswahl sollte zusätzlich zum Beispiel über eine Literaturrecherche abgesichert werden. |
| Welche Dauerladeleistung halten sie für den Ladeanhänger für möglich. Und welchen Faktor hat die Außentemperatur, z.B. -10 Grad im Winter oder +35Grad im Sommer? | Der aufgebaute Forschungsdemonstrator besitzt eine maximale Dauerladeleistung von 11 kW. Auswirkungen Außentemperatur: siehe Frage 6) |
| Können wir in Abhängigkeit vom Behälterdruck einen konstanten Differenzdruck für die Gleitringdichtung mit einem Druckregelsystem darstellen, z. B Behälter 10 bar Druckdifferenz konstant 2 bar höher aus einer Stickstoffquelle mit 200 bar |
Dies ist eine perfekte Anwendung, um einen Differenzdruckregler zu verwenden. Differenzdrücke können ab 0,5 bar eingestellt werden. Es könnte notwendig sein, den 200 bar Eingangsdruck zu reduzieren, um einen Versorgungsdruckeffekt die Erhöhung des Ausgangsdrucks bei abnehmendem Eingangsdruck zu vermeiden. |
| Wie viel kann der durch das Kriechen aufgetretene Zusatzausgangsdruck betragen (z.B. in Prozent zu Eingangsdruck?)? | 100 %, Der Eingangsdruck kann dem Ausgangsdruck bei keinem Durchfluss entsprechen. Es ist wichtig zu beachten, dass Druckminderer nicht als Absperrorgan gelten. |
| Haben Sie Druckminderer im Angebot für Flüssigstickstoff (-196°C) Anwendungen? Eingangsdruck von ca. 4-6 bar und Ausgangsdruck von ca. 1 bar | Leider haben wir keinen Druckminderer für diese niedrige Temperaturen. |
| Wann wird eine zweistufige Reglung empfohlen (durch 2 Regler)? | Wenn wir den Versorgungsdruckeffekt verhindern wollen (die Erhöhung des Ausgangsdrucks bei abnehmendem Eingangsdruck), oder wenn wir den Joule-Thompson-Effekt über zwei Regler aufteilen. Vorteil ist, dass die Temperatur über zwei Druckminderer für den einzelnen Druckminderer verringert wird. |
| Beispiel: Druckminderer mit Eingangsdruck max. 200 bar und Regelbereich 0-35bar. "Sperrt" dieser Druckminderer bei 0 Gasabnahme bei 35 bar, oder kann der Druck in der Leitung nach dem Druckminderer auch auf >35 bar steigen Creep (kriechen)? |
Ja, bei keinem Durchfluss kann der Ausgangsdruck so hoch werden wie der Eingangsdruck. |
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Ihr Swagelok Düsseldorf Team