Revisión rápida de lo que hace el regulador de presión: controla la presión en la olla a presión a un valor máximo fijo por encima de la presión atmosférica local. Los valores de presión típicos para un regulador de tipo de peso normal son 5 psi, 10 psi y 15 psi por encima de la presión atmosférica local. Estas presiones son, técnicamente, presiones manométricas, es decir, las presiones entre el interior de la olla y el exterior inmediato. Se pueden escribir psig. La alternativa es psi absoluta, o psia, que es la suma de la presión manométrica y la presión atmosférica local. A nivel del mar, suponiendo una presión atmosférica de 14.7 psia, las 5 psig, 10 psig y 15 psig corresponden a presiones de 19.7 psia, 24.7 psia y 29.7 psia. Esas son las presiones “reales” dentro de la olla.
Puede ser más fácil comenzar con un regulador de presión imaginaria de tipo de peso sobredimensionado para 15 psig.
Imagine un peso de 15 lb sentado y sellando la parte superior de una tubería con una sección transversal de una pulgada cuadrada. La tubería sale de la parte superior de la olla.
Suponga una presión atmosférica local de 14.7 psia.
En reposo, con nada más que aire a la presión atmosférica local en la olla, el peso de 15 lb será soportado por una fuerza de 15 lbf que proviene de la tubería. También habrá una presión de aire uniforme de 14.7 psi alrededor del peso, que se equilibrará a cero. (Por supuesto, habrá una diferencia vertical muy leve en la presión del aire sobre el peso, pero podemos ignorarla porque es muy pequeña en comparación con las otras presiones y fuerzas).
Si la cocina y la tubería tienen una presión absoluta cero (es decir, un vacío perfecto) es fácil prever que habrá una fuerza adicional hacia abajo de 14.7 lbf debido a la presión de aire que actúa sobre todo el peso excepto una pulgada cuadrada en la parte inferior – dando una fuerza combinada de 29.7 lbf desde la tubería al peso. Si la cocina y la tubería tienen 29.7 psia (15 psig + 14.7 psia), esa presión proporcionará la misma fuerza hacia arriba que la tubería, por lo que la fuerza hacia arriba de la tubería será cero y el peso puede ser soportado por la presión del vapor . El peso se elevará si hay un ligero aumento adicional en la presión y la presión se aliviará hasta que ya no soporte el peso. La combinación de la presión atmosférica de 15 lb y 14.7 psia permite por lo tanto 29.7 psia acumularse en la olla antes de que el peso se levante de su asiento y así se regule la presión.
‘Steam Tables’ para vapor y agua saturados dan combinaciones de temperatura y presión de vapor. A una presión de 29.7 psia, la temperatura de saturación es de 121 ° C, es decir, a 121 ° C la presión de vapor del agua es de 29.7 psia, por lo que es el punto de ebullición a esa presión. El contenido de la olla a presión puede alcanzar 121 ° C antes de que el regulador de presión libere presión.
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Si la presión de aire local es menor, la presión requerida para levantar el peso será menor, porque la fuerza neta de la presión de aire que empuja hacia abajo sobre el peso será menor. Por ejemplo, a 8000 pies la presión atmosférica es de aproximadamente 10.9 psia, por lo que el regulador de presión de peso de 15 lb se elevará a 25.9 psia, que corresponde a un punto de ebullición de 117 ° C.
A 15,000 pies la presión atmosférica será de aproximadamente 8.3 psia, por lo que la cocina puede alcanzar 23.3 psia con el peso de 15 lb. A 23.3 psia, el punto de ebullición del agua es 113 ° C.
En resumen: el regulador de presión del tipo de peso controla la presión dentro de la cocina a un valor fijo por encima de la presión atmosférica local.
Las ollas a presión reales no tienen pesos de 15 lb. El peso puede reducirse si el área de la tubería se reduce. Si el área de la tubería es 0.04 sq en el peso puede ser 9.6 oz para crear 15 psig. Todo se escala proporcionalmente, pero las presiones siguen siendo las mismas.
Los reguladores tipo resorte son similares, excepto que el resorte proporciona la fuerza de sujeción junto con la presión atmosférica que actúa en el lado externo del disco de sellado. También regulan a una presión manométrica fija en lugar de una presión absoluta fija, debido a la acción de la presión atmosférica en el disco de sellado.
