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文档简介

1、调压器工作原理调压器工作原理细说随着我国厨房用火文明程度的不断提高,作为三大气体燃料之一的液化石油气,由于热效率高、使用方便等特点,正在越来越多地进入千家万户调压器,又称减压器它是液化石油气安全燃烧的一个重要部件,连通在钢瓶和炉具之间调压器不仅能把瓶内的高压石油气变为低压石油气(从980千Pa降至100千Pa左右),还能把低压气,稳定在适合炉具安全燃烧的压强范围内即做到经它输出的石油气,在炉具火孔处的气压,随地随时地比外界大气压值大2940Pa左右,因此实际上调压器是一种自动稳压装置人们习惯地把它称为减压器,是只注意到了它降压的功能,而忽视了它稳压的本领调压器整个设计之巧妙精细,正是表现在它的

2、稳压本领方面,本文拟在这方面作详尽的说明下图是调压器的结构图,它主要由手轮、进气管、上阀盖、下阀盖、橡皮膜、进气喷嘴、阀垫、一个小杠杆、出气管等零部件组成调压器中间是一块圆形的橡皮膜,它把调压器分为上下两个气室上气室内有一弹簧,上端连着调节螺盖,下端连着橡皮膜在上阀盖边沿处有一个直径为0.8毫m的小孔,使上气室与外界相通,此孔形象地称为呼吸孔下气室中有一个精黄铜制成的杠杆,总长为5cm左右,转动性能非常灵敏杠杆右端与橡皮膜中心连接在一起,左端粘着阀垫,紧扣在进气喷嘴上,对喷出的高压石油气产生阻尼作用此杠杆左右两端离支点距离为左短右长,是不等臂杠杆其表现特点为:对杠杆右端作用力的微小变化,势必使

3、杠杆左端的作用力产生一个较大的变化在原理上讲,实现了对力的放大;在效果上讲,增加了对高压气的阻尼作用为了更清楚地阐明调压器的工作原理,有必要弄清楚这个问题:气体安全燃烧应具备什么条件?固体燃料要安全燃烧,要具备两个条件:一是适量的助燃气体(空气或氧气),二是燃烧物质保持一定的温度(通常高于着火点)固体燃烧时,已燃部分对未燃部分的传热方式是传导和辐射,燃烧方向是由外向其中心发展固体燃烧时发生热膨胀,体积变大,但变化不大,其位移几乎为零气体燃烧时,已燃部分对未燃部分的传热方式,除了传导和辐射外,增加了对流方式,燃烧方向是由中心向外发展气体燃烧时发生剧烈热膨胀,其生成物的体积为燃烧前体积数百千倍,并

4、以较快速度发生位移因此仅满足上述的两个条件,是无法使气体安全燃烧的现代燃烧理论告诉我们,气体安全燃烧还必须具备第三个条件,即维护一定大小的气压差,使燃气的出气速度等于燃烧速度只有这样,在一定范围内达到动态平衡,火焰就能维持稳定状态,从而实现气体的安全燃烧若出气压强过大,就会使出气速度大于燃烧速度,造成火焰离开火孔一定距离燃烧,此现象术语叫做离焰若燃气压强继续上升,火焰将离火孔更远处燃烧,火焰的稳定性遭到进一步破坏,火焰飘忽不定,直至最后完全熄灭,这种现象叫做脱火脱火时,燃气会继续外泄,在空气中形成大量的有毒气体或爆炸性气体,极易引发事故;若燃气压强过小,会使燃烧速度大于出气速度,造成火焰会进入

5、火孔继续燃烧,这现象叫做回火回火时,形成缺氧状态的不完全燃烧,产生大量有毒气体,还会向外溢出石油气,也极易引发事故经工程技术人员大量实验,不仅证实了气体安全燃烧要维持一定气压差,而且还证实了不同成份的气体,安全燃烧所需要的气压差并不相同例如:人工煤气,80100mm水柱;液化石油气,250350mm水柱前文提到的2940Pa正是这两个数值的平均值让我们回到调压器原理上来当我们打开钢瓶上的角阀(即通气开关)时,高压石油气通过进气管冲开阀垫进入下气室,随着下气室气体的增多,下气室压强就会升高,逼使橡皮膜向上凸起上气室体积逐步变小,当上气室压强大于大气压时,室内空气从呼吸孔缓慢排出,完成了调压器一次

6、呼气过程在这一过程中,杠杆右端上移,左端则下压,使进气喷嘴逐步关闭,停止供气,使下气室压强不再上升当打开燃气炉开关后,由于燃气向外输出,下气室压强变小,橡皮膜下凹,带动杠杆右端下移左端上动,阀垫开启,高压石油气进入下气室在这一过程中,上气室体积逐渐变大,当它的压强小于外界大气压时,空气从外经呼吸孔进入上气室,完成了调压器一次吸气过程因此,在炉具燃烧过程中,橡皮膜不停地上凸下凹,阀垫由杠杆带动,也随着不断关闭开启在整个动态变化中,我们只要保证调压器中的杠杆,它左、右两力臂(注意左短右长的特点)之长,有一个合理的比例,加上橡皮膜与弹簧对杠杆右端,施加一个大小适当的合力,就能让阀垫开启时间远小于关闭

7、时间,并让这两段时间有一个恰当的比值这个恰当比值,就保证了下气室的气压,始终比上气室大2940Pa左右对于上气室气压来讲,可近似地认为就是当时外界的大气压值这样就使燃气离开火孔处的压强,永远比大气压值大2940Pa左右,燃气在稳定状态下燃烧这是调压器设计上的第一个精妙之处第二个精妙之处,表现在呼吸孔的设计上,是那样独具匠心一是呼吸孔为什么开钻在上阀盖的边沿上?而不是开钻在易于钻孔的其它位置?二是呼吸孔直径为0.8毫m,仅能穿过最小号的锈花针,孔径为什么如此之小?小孔开钻在阀盖的边沿上,是为了让它紧靠橡皮膜如果下气室气压过大,橡皮膜就向上凸起,立刻堵住呼吸孔,防止了上气室中的空气由呼吸孔向外排出

8、根据玻意耳特定律可知,被密闭在上气室内一定质量的空气,在体积变小的过程中,其压强不断变大即是pV=常量防止了橡皮膜因上下气压悬殊过大而破损,避免了因膜片破损造成石油气外泄事故的发生呼吸孔直径为0.8毫m,但孔深却在1cm左右,这儿充分应用了流体力学知识流体在运动时,由于阻滞作用会存在内摩擦力孔洞面积越小,深度越大,内摩擦力就越大,阻尼效果就明显每秒流量变小这样,上气室在呼气和吸气时,有一个较长的时间过程,从而保证了在动态变化中,在石油气增减压强时,不是迅猛增加,也不是迅猛减少,就能让火焰稳定燃烧,体现了动态平衡的调节过程从前文可知,调压器应用了这几方面的物理知识:(1)杠杆原理,(2)玻意耳定

9、律,(3)动态平衡原理,(4)流体力学知识现代文明生活真是无处没有物理!燃气减压阀编辑词条减压阀是安装在液化气钢瓶角阀上连接角阀与胶管,起到降低输出压力和稳定输出压力的家用燃气具配套中的重要燃气设备,具有结构简单、压力稳定、重量轻、调节安装方便等优点。主要由进气口、出气口、手轮、上阀盖、下阀盖、进气嘴、呼吸孔、上气室、减压室、阀垫、杠杆、橡胶薄膜、弹簧、调节螺塞等部件组成。目录· 1基本介绍· 2基本性能· 3安装保养· 安装方法· 检漏方法· 保养方法· 4问题处理· 减压阀拧不进角阀· 减压阀漏气&#

10、183; 呼吸孔堵塞· 流量或压力不正常· 5注意事项· 减压阀的连接方式· 减压阀的公称压力· 减压阀的安装· 减压阀的规格· 减压阀的选用标准1基本介绍燃气减压阀减压阀是安装在液化气钢瓶角阀上连接角阀与胶管,起到降低输出压力和稳定输出压力的家用燃气具配套中的重要燃气设备,具有结构简单、压力稳定、重量轻、调节安装方便等优点。主要由进气口、出气口、手轮、上阀盖、下阀盖、进气嘴、呼吸孔、上气室、减压室、阀垫、杠杆、橡胶薄膜、弹簧、调节螺塞等部件组成。工作原理液化石油气从钢瓶出来时为高压气体先通过进气管到达减压室,当用户关闭燃气

11、具的开关时,随着进入减压室的液化石油气增多,其压力升高,把由弹簧压着的橡胶薄膜顶上去,存在于上气室的部分空气由呼吸孔排出阀体。这样,迫使杠杆向上移动,利用杠杆作用使阀口关闭,切断了液化石油气进口的通路,减压阀出口的压力就不再上升。当打开燃气具的开关后,液化石油气从减压阀内流出,使减压室内的压力下降,橡胶薄膜下凹,带动杠杆下移,外部空气从呼吸孔进入上气室,使阀垫向中移动,进气喷嘴变大,进气量增加,压力升高。这样反复不断的调节过程使减压室的压力总是恒定的,即不管进气压力偏高还是偏低,出口压力总是稳定的,从而直到降压和稳压的作用。12基本性能(1)调压范围:指减压阀输出压力P2的可调范围,在此范围内

12、要求达 到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。(2)压力特性:指流量g为定值时,因输入压力波动而引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小,减压阀的特性越好。输出压力必须低于输入压力定值才基本上不随输入压力变化而变化。燃气减压阀原理(3)流量特性:指输入压力定时,输出压力随输出流量g的变化而变化的持性。当流量g发生变化时,输出压力的变化越小越好。一般输出压力越低,它随输出流量的变化波动就越小。3安装保养用户在使用燃气具时,减压阀是经常要拆装的。安装时,减压阀与钢瓶的连接(安装)是否正确和稳妥,对于使用安全至关重要的,具体安装和保养要求如下。安装方法换钢瓶后,安装减压阀时要先注意对正、对

13、好丝扣,然后按反扣方向(逆时针方向)旋转手轮。旋转时,不可用力过猛,正确的手感应是轻松自如,否则可能螺纹未对准,此时不要强行旋进,应重新校正才旋入,直至旋紧为止。若安装正确,则用手轻摇减压阀体,不会左右摇动或有松动感觉;如果安装不良,则即使把手轮旋紧了,但由于螺纹未对好,所以轻摇减压阀体也会有松动感。检漏方法为了确保安全使用,在上好减压阀后,可在接口处刷肥皂水进行检查,观察有无漏气。如带压力显示表的减压阀可关闭角阀后嗅闻是否有漏气味、观察指针是否有变化。减压阀进气管端的橡胶密封圈是用来防止漏气的一个重要部件,每次更换液化石油气钢瓶时,都应检查该密封圈是否完好,如有变形或损坏,必须更换后才可使用

14、。据分析以往发生的中毒、爆炸事故来看,有60%以上是由于减压阀没有上好或是橡胶密封圈丢失、损坏造成的,因此要吸取教训,加以注意。保养方法(1) 减压阀上盖的呼吸孔是用来调节空气量,保证减压阀起降压和稳压作用的,不能受堵塞。过去,有许多用户由于不了解呼吸孔的上述作用,致使减压阀已脏污不堪了也不愿去清洁,还有些人用布去清洁减压阀时不注意,往往是上阀盖清洁干净了,而呼吸孔却在用布抹擦过程中被杂物堵塞造成事故。因此,在清洁过程中,如发现呼吸孔有堵塞,可用细铁线小心通透,但要防止刺破或损坏减压阀内的橡胶薄膜。(2) 液化石油气钢瓶和位置如果放得不符合要求,有可能使液化石油气流入减压阀,造成橡胶密封圈溶解

15、膨胀,使进气口间隙变小或堵塞,影响正常使用。此外,橡胶密封圈是易损件,长期使用后,会由于液化石油气的腐蚀作用而使它出现坑凹现象,造成漏气。因此,应定期检查。4问题处理减压阀拧不进角阀产生原因减压阀手轮滑丝;减压阀入口与角阀接口没有对正;角阀接口被碰坏。处理方法修理或更换减压阀手轮,或更换整个减压阀。角阀接口损坏时必须更换角阀或更换整个液化石油气钢瓶,但用户不可自行更换或修理,应把钢瓶(连同角阀)送专业维修部门处理。若两者接口没有对正,则只要将减压阀入口重新对准角阀接口,慢慢地向左方向(逆时针方向)旋转,就能顺利拧上。减压阀漏气产生原因阀体上、下盖螺钉没有拧紧;阀体内的橡胶薄膜损坏;进气口密封圈

16、老化损坏。处理方法拧紧上、下盖螺钉;更换橡胶薄膜;减压阀与钢瓶连接处的橡胶密封圈起着密封供气的作用,它经长期使用后会磨损、老化,甚至在更换钢瓶时会自行脱落而造成大量跑气,引起严重事故。故要求每次更换钢瓶,安装减压阀时,应特别注意检查橡胶密封圈是否完好,有无老化、磨损现象,尤其是安装时,必须检查密封圈有无丢失。如已老化或磨损,应及时更换,但切不可行用胶片剪成代换,必须用专用密封圈。减压阀的橡胶薄膜老化是造成漏气的一常见原因。据了解,有很多用户为了用完瓶底气将气瓶倒放、用热水或火加热气瓶等,这样就会使燃气瓶底残渣进入减压阀内腔,时间长后膜片老化后引起渗漏。为了安全,这些做法都是不允许的。另外,如果

17、减压阀的固定母丝松动,或在旋紧母丝以紧固上、下阀盖时把橡胶薄膜的边缘在碾破,也会造成漏气。特别是减压阀橡胶薄膜锁紧装置脱落或橡胶薄膜破裂,均可造成高压送气而发生爆炸事故。减压阀的结构较严密,产品出厂前均经过精心调试装配并经严格检测后才出厂,故各连接螺钉及调节零件等不允许用户随意拆卸或乱拧乱动,以免降低减压阀的密封性能和降压、稳压性能,更要防止拆卸损坏造成高压直接送气而引起火灾事故。呼吸孔堵塞产生原困没有注意日常保养、清洁,让杂物沾污减压阀,使其上壳体中直径约为1mm的小圆孔堵塞。这个小圆孔就是呼吸孔,呼吸孔与减压阀内的橡胶薄膜上腔相通,当膜片上下运动时,空气不断从呼吸孔进出,实现调压。因此,如

18、果呼吸孔堵塞,则膜片上方的空气无法正常进出,使液化石油气压力调节失灵,造成高压液化石油气直接送气,使燃具火焰突然增大或脱火熄灭而跑气,导致火灾或中毒事故。处理方法经常检查和清洁,保持呼吸孔的通畅。当发现呼吸孔漏出液化石油气时,表明橡胶薄膜损坏,应立即关闭角阀,拆下减压阀,更换膜片或更换新的减压阀。流量或压力不正常(1)流量减小主要原因是使用过久,引起橡胶密封圈膨胀变形。若已变形,应更换胶圈。(2)进口压力不足通常,是由于滤网受堵塞造成。应清洁滤网,保持疏通。5注意事项减压阀的连接方式减压阀的连接方式有法兰连接、螺纹连接和卡口连接等。减压阀的公称压力常用的燃气减压阀的公称压力有1.0MPA、1.

19、6MPA和2.5MPA。减压阀的安装燃气减压阀可水平安装或垂直安装。减压阀的规格燃气减压阀目前市场上的燃气减压阀的规格,更大规格的需要订做。减压阀的选用标准1、在给定的弹簧压力级范围内,使出口压力在最大值与最小值 之间能连续调整,不得有卡阻和异常振动;2、对于软密封的减压阀,在规定的时间内不得有渗漏;对于金属密封的减压阀,其渗漏量应不大于最大流量的0.5%;3、出口流量变化时,直接作用式的出口压力偏差值不大于20%,先导式不大于10%;4、进口压力变化时,直接作用式的出口压力偏差不大于10%,先导式的不大于5%;5、通常,减压阀的阀后压力应小于阀前压力的0.5倍;6、减压阀的应用范围很广,在蒸汽、压缩空气、工业用气、水、油和许多其他液体介质的设备和管路上均可使用,介质流经减压阀

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