Normal hali açık olan kısma vanası haricindeki tüm bu vanalar normalde kapalı vanalardır.  Bu vanaların çoğu için, gerekli basınç kontrolünü sağlamak için bir kısıtlama gereklidir. Buna bir istisna harici olarak yönlendirilen yüksüzleştirme vanasıdır. Burada harekete geçirme harici bir sinyale bağlıdır.

BASINÇ DÜŞÜRME VANALARI

Sıvı güç sistemlerinin çoğu belirli bir basınç aralığı içinde çalışmak üzere tasarlanmıştır. Bu aralık, sistemdeki aktüatörlerin istenen işi yapmaları için üretmeleri gereken güçlerin bir fonksiyonudur. Bu güçler sınırlanmaz ya da kontrol edilmezse sıvı gücü bileşenleri (ve pahalı ekipmanlar) zarar görebilir. Basınç düşürme vanaları bu tehlikeyi önler. Bunlar, basınçlar çok yüksek olduğunda aşırı yağı dağıtarak bir sistemdeki maksimum basıncı sınırlayan koruyuculardır.

Çatlama basıncı ve basınç bastırma – Bir basınç düşürme vanasının, sıvının akmasına izin vermesi için ilk açıldığı zamanki basıncı çatlama basıncı olarak bilinir. Vanadan tam anma akışı geçtiği sırada vana tam akış basıncındadır.  Tam akış ile çatlama basıncı arasındaki farka zaman zaman basınç farkı denir. Bu fark basınç bastırma olarak da bilinir.

Bazı durumlarda bu basınç bastırmadan kaçınılamaz. Ancak bu, eğer boşa güç harcıyorsa dezavantajlı olabilir (çünkü vana yüzünden önceden kaybedilen sıvı maksimum ayara erişir). Bu, maksimum sistem basıncının diğer bileşenlerin anma değerlerini aşmasına da yol açabilir. (Bastırmayı en aza indirgemek için bir pilot uyarılı basınç düşürme vanası kullanın.)

Basınç düşürme vanaları iki kategoriye ayrılır: doğrudan eylemli ve pilot uyarılı.

A. Doğrudan Eylemli
Bir doğrudan eylemli vana, bir mantar baştan ya da bir küreden oluşur. Bir taraftan sistem basıncına maruz bırakır, diğer taraftan da önceden ayarlanmış bir güce sahip yayla karşılanır. Sabit, ayarlanamaz, normal durumu kapalı olan bir basınç düşürme vanasında sıkıştırma yayı tarafından uygulanan güç, küre ya da mantar başı üzerine sistem basıncı tarafından uygulanan gücü aşar. Yay küreyi ya da mantar başı sıkı bir şekilde yerinde tutar. Vananın yay tarafı üzerindeki bir rezervuar yuvası, sızan sıvıyı rezervuara geri döndürür.

Sistem basıncı vana yayının ayarını aşmaya başladığında, sıvı mantar başı ya da küreyi yerinden çıkarır. Bu da kontrol edilen miktarda bir sıvının rezervuara geçmesine izin vererek sistem basıncının vana ayarında korunmasını sağlar. Sistem basıncını vana yayının ayarının altına düşürmek için yeterli sıvı bırakıldığında (boşaltıldığında), yay küreyi veya mantar başı tekrar yerine oturtur.

Sabit bir vanalarda yayın tek bir ayarı olduğundan sabit vana kullanımında elde edilecek fayda kısıtlı olduğundan çoğu basınç düşürme vanası ayarlanabilirdir.  Buna genellikle yay üzerindeki bir ayarlama vidası ile ulaşılır. Operatör, bu vidayı sıkıştırarak veya gevşeterek yayı bastırır ya da rahatlatır. Vana, istenilen bir aralık dahilindeki herhangi bir basınç değerinde açılacak şekilde ayarlanabilir.

Mantar başı tasarımı – Yay yüklü mantar başlı vanalar genellikle küçük debiler için kullanılır. Bunlar çatlama basıncının altında sızıntı yapmaz ve hızlı bir şekilde tepki verirler. Bu özellikleri sayesinde şok basınçlarının rahatlatılması için de idealdirler. Genellikle yüksek dalgalanma basınçları yüzünden bileşenlere zarar gelmesini önlemek ya da kilitli silindirlerde termal genleşme nedeniyle ortaya çıkan basıncın rahatlatılması için emniyet vanaları olarak kullanılırlar. Yay yüklü mantar başlı basınç düşürme vanaları üzerindeki çatlama ve tam açık basınçları arasındaki fark yüksektir. Bu nedenle bu vanalar hassas basınç kontrolü için tavsiye edilmemektedir.

Ters akış ve güdümlü piston tasarımları – Basınç düşürme vanaları aynı zamanda her iki taraftaki akışı rahatlamak için de yapılmıştır. Diğer yuvadaki sıvı basıncı, vanayı açmak için dalıcı üzerindeki bir omuza göre tepki verir.

Doğrudan eylemli basınç düşürme vanasının başka bir türü de güdümlü pistondur. Bu vanada, bir mantar baş yerine kayan bir piston vardır ve bu piston basınç ile rezervuar yuvalarını birbirine bağlar. Sistem basıncı, pistona göre davranır ve bir yay gücüne karşı hareket eder. Piston hareket ettikçe vana gövdesindeki bir rezervuar yuvasını açar.

Bu vanalar hızlı bir tepkimeye sahiptirler ancak çatırdamaya meyillidirler. Çatırdamayı önlemek için nemlendirme yapılabilir ancak bu tepkime süresini de yavaşlatacaktır. Bu vanalar güvenilirdir; eğer akışta büyük bir değişkenlik olmazsa iyi bir tekrarlayan doğruluk ile çalışırlar. Sertleştirilmiş çelik pistonlara sahip vanaların ve manşonların kullanım ömrü hayli uzundur. Pistonlar mühürlenmezse, çatlama basıncının biraz altında sızıntı yapabilirler.

Güdümlü piston basınç düşürme vanaları, yüksek basınçlar için ağır yaylarla üretilmiş olsalar da genellikle 800 psi altındaki basınçlar için kullanılır. Ağır yaylar vanaya daha büyük bir fark verirler ve bunun sonucu olarak vananın boyutu artar.

Kademeli piston tasarımı – Güdümlü piston basınç düşürme vanasının bir varyasyonu da kademeli piston basınç düşürme vanasıdır. Burada basınç dairesel bir alan üzerine etki eder (iki piston alanı arasındaki fark). Bu dairesel alan, vananın yerleşim alandan daha küçüktür. Bu, basıncın tüm yerleşim alanına etki etmesi durumunda ihtiyaç duyulacak olandan daha hafif bir yayın kullanılmasına olanak tanır. Bu vanaların basınç farkı mantar başlı ya da güdümlü piston basınç düşürme vanalarından daha düşüktür.

B. Pilot Uyarılı Basınç Düşürme Vanaları
Küçük basınç farkına sahip büyük akışların hafifletilmesini gerektiren uygulamalar için genellikle pilot uyarılı basınç düşürme vanaları kullanılır. Pilot uyarılı basınç düşürme vanaları iki aşamada çalışır. Birinci aşama pilot aşamasıdır. Bu aşama, ana basınç düşürme vanasını kontrol eden bir tetik olarak davranan küçük bir yay yönlü basınç düşürme vanasından (genellikle ana basınç düşürme vanasıyla bütünleşiktir) meydana gelir. Ancak pilot ayrıca uzak bir konumda ve bir boru veya boru sistemi ile ana vanaya bağlanmış da olabilir.

Bu vanalar sistem tam basıncının %90’ına ulaşana kadar açılmaya başlamadığından, daha az yağ atımı yapılır ve dolayısıyla sistemin verimliliği korunmuş olur. Bu vanalar yüksek basınçlı ve yüksek hacimli uygulamalar için çok uygundur. Bunların çalışması doğrudan eylemli basınç düşürme vanalarına göre daha yavaş olduğundan, pilot uyarılı basınç düşürme vanaları rahatlatma sırasında sistemi daha tutarlı bir basınçta tutarlar.

BASINÇ KISMA VANALARI

Bir hidrolik sistemdeki ikincil, düşük basıncın korunması için en pratik bileşenler basınç kısma vanalarıdır. Basınç kısma vanaları normal olarak açık olan 2 yönlü vanalardır. Yeterli çıkış basıncına maruz kaldıklarında kapanırlar. İki tür vardır: doğrudan eylemli ve pilot uyarılı.

Doğrudan eylemli – Bir basınç kısma vanası, ikincil devrede bulunan maksimum basıncı, ana devredeki basınç değişimlerinden bağımsız olarak ve iş yükü kısma vanası portuna ters akış üretmediği sürece - ki bu durumda vana kapanacaktır - kısıtlar
Basınç algılama sinyali, aşağı akım tarafından gelir (ikincil devre). Bu vana, gerçekte, bir basınç düşürme vanasının (bu vana basıncı girişten algılar ve normal olarak kapalıdır) tersine çalışır.

Basınç ikincil devrede yükseldiğinde, hidrolik güç vananın A alanında etkili olur ve onu kısmen kapatır. Yay gücü hidrolik güce karşı koyar. Böylece sadece yeterli yağ akışı vanayı geçerek ikincil devreyi istenilen basınçta besler. Bu yay ayarlanabilirdir.

Çıkış basıncı vana atarının basıncına ulaştığında, vana kapanır. Sadece çok az bir miktarda yağ vananın düşük basınç tarafından sızar. Bu sızma genellikle makaradaki bir ağızdan, yay odası boyunca rezervuara doğru olur.

Vana tam olarak kapanırsa makarayı geçen sızıntı ikincil devrede basıncın birikmesine neden olur. Bunu engellemek için, rezervuara bir sızıntı pasajı hafifçe açık bırakılır. Bu açıklık aşağı akış basıncının vana ayarının üstüne çıkmasını engeller. Tahliye pasajı sızıntı akışını rezervuara yönlendirir. (Yerleşik rahatlatma özelliğine sahip vanalar, bu ağza olan ihtiyacı ortadan kaldırır.)

Sabit ve değişmez basınç azaltma – Sabit basınç azaltma vanaları, ana devre basıncından bağımsız olarak, ana devredeki basınç ikincildekinden yüksek olduğu sürece bir ön ayarlı basınç beslemesi yapar. Bu vanalar, ikincil devre basıncını, vanayı açmaya çalışan ayarlanabilir bir yaydan gelen güce karşı dengeler. İkincil devredeki basınç azaldığında, yay gücü vanayı basıncı artıracak ve ikincil devredeki sabit bir düşük basıncı koruyacak kadar açar.

Sabit basınç kısma vanaları, ana devredeki basınçtan bağımsız olarak sabit bir basınç düşürme sağlar. Diyelim ki bir vana 250 psi düşüş vermeye ayarlanmış olsun. Eğer ana sitem basıncı 2750 psi ise, azaltılmış basınç 2500 psi olacaktır; eğer ana basınç 2000 psi ise, azaltılmış basınç bu sefer 1750 psi olacaktır.

Bu vana, ana devredeki basınç tarafından uygulanan gücü, ikincil devre basıncı ve yay tarafından uygulanan güçlerin toplamına karşı dengeler. Mantar başın her iki tarafında bulunan basınçlı alanlar eşit olduğundan sabit azaltma yay tarafından uygulanandır.

Proses sektörü haberleri için -tıklayın-

Diğer Teknik Makaleleri okumak için `tık`layın