정압기의 작동원리에 대하여 설명하시오.

정압기의 작동원리에 대하여 설명하시오.


(1)직동식 정압기

①설정압력이 유지될 때
다이어프램에 걸겨 있는 2차 압력과 스프링이의 힘이 평형상태를 유지하면서 메인 밸브는 움직이지 않고 일정량의 가스가 메인 밸브를 경유하여 2차 측으로 공급된다.

②2차측 압력이 설정압력보다 높을 때
2차측 가스 수요량이 감소하여 2차측 압력이 설정압력 이상으로 상승하나, 이때 다이어프램을 들어올리는 힘이 증가하여 스프링의 힘에 이기고 다이어프램에 직결된 메인밸브를 위쪽으로 움직여 가스의 유량을 제한하므로 2차 압력을 설정압력이 유지되도록 작동한다.

③2차 압력이 설정압력보다 낮을 때
2차측의 사용량이 증가하고 2차 압력이 설정압력 이하로 떨어질 경우, 스프링이 힘이 다이어프램을 받치고 있는 힘보다 커서 다이어프램에 연결된 메인 밸브를 열리게 하여 가스의 유량이 증가하게 되며 2차 압력을 설정압력으로 유지되도록 작동한다.



(2)파이롯트 작동식 정압기

파이로트 작동식 정압기는 언로딩형과 로딩형이 있다.


(파이로트 로딩형 정압기)

①2차 압력이 설정압력이 되었을 때
파이롯트 다이어프램에 걸리는 2차 압력과 파이롯트 스프링의 힘 때문에 파이롯트 밸브는 일정하게 열려 있다. 따라서 파이롯트계에는 일정량의 가스가 흐르고, 파이로트와 누름장치 사이의 구동압력은 일정한 압력을 유지하며, 본체 다이어프램에 걸려 있는 압력과 본체 스프링의 힘이 균형을 유지하면서, 본체 밸브는 정지되어 있고, 일정량의 가스가 본체 밸브를 거쳐서 2차측으로 흐른다.  

②2차 압력이 설정압력보다 높을 때
2차측의 사용량이 감소하면 2차 압력이 설정압력 이상으로 상승되나 이때 파이롯트 다이어프램을 밀어 올리는 힘이 파이롯트 스프링의 힘에 견디어 내어, 파이롯트 밸브를 상부로 움직여 파이롯트계에 공급하는 가스량을 감소시킨다. 이것에 의하여 구동 밸브가 저하되어 본체 스프링의 힘이 본체 다이어프램을 밀어 올리는 힘에 견디어 본체 밸브를 아래쪽으로 내리고 가스 유량을 제한하여 2차 압력을 설정압력으로 되돌아가도록 한다.

③2차 압력이 설정압력보다 낮을 때
2차측의 사용량이 증가하면 2차 압력이 설정 압력이하로 저하하나 이때 파이로트 힘의 스프링이 파이롯트 다이어프램을 밀어 올리는 힘에 견디어내어 파이롯트 밸브를 아래쪽으로 움직여 파이롯트계에 공급하는 가스량이 증가한다. 이때 죄임에 의하여 구동압력이 2차측으로 빠져 나가는 것을 제한하므로 구동압력이 상승하며 본체 다이어프램을 밀어 올리는 힘이 본체 스프링의 힘에 견디어 본체 밸브를 위쪽으로 작동시켜서 가스의 유량을 늘리고 2차 압력을 설정압력까지 회복시키도록 작동한다