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燃气调压器(gas pressure regulator)俗称减压阀,也叫燃气调压阀是通过自动改变经调节阀的燃气流量,使出口燃气保持规定压力的设备。通常分为直接作用式和间接作用式两种。
调压器是燃气管路上的一种特殊阀门,无论气体的流量和上游压力如何变化,都能保持下游压力稳定的装置。
调压器应能够:1、将上游压力减低到一个稳定的下游压力; 2、当调压器发生故障时应能够限制下游压力在安全范围内。

注意事项

  燃气调压器是和家用液化气瓶配套运用的专用用具,产物虽小,其质量却直接关系到千家万户的安全。在采办燃气调压器这类产物时,应仔细慎重,不能贪图便宜。
  1.首要要在大型商场、超市采办知名品牌的产物,消费者在选购时应查看调压器上的标记,要看调压器外包装有无具体的出产企业名称、地址、电话等联系方法;看调压器壳体上有无出产答应证号码,尽量不买散装调压器。
  2.调压器的出口压力偏高,在运用中就会使燃具热负荷加大,即“火猛”,但这样若技能不过关,安全隐患也就更大。要根据运用的燃气用具燃气流量挑选相应的调压器。如壹台家用燃气灶具选用JYT0.6型调压器,壹台8升以上的家用燃气疾速热水器或壹台家用燃气灶具加上壹台8升以下家用燃气疾速热水器,宜选用JYT1.2型调节器。
  3.调压器的装置和液化气的运用要正确。调压器应按阐明需求水平装置,正面向上,装置方法的不正确简单导致其作业不正常;而液化气瓶应直立放置。
  4.燃气调压器布局应保证运用安全可靠,不要选购设定状况可以随意改动的调压器。家用燃气灶具等燃气流量较小的燃气用具不要运用JYT1.2型调节器;当调压器的类型、标准和燃气灶具不对应时,不要人为改动调压器的设定状况;当发现燃气用具的火焰忽高忽低时,阐明调压器现已损坏,应及时进行替换;当发现有浓郁的燃气滋味时,应及时封闭液化气瓶,查看调压器能否有漏气表象,如若漏气,应及时停止运用并替换。
  5.日常可自行检测能否漏气。用浓壹些的洗洁精、肥皂水涂改在调压器壳体接缝及其前后接口处,然后翻开液化气气瓶阀门,如果有泡沫呈现就阐明有漏气表象,应及时替换。

分类

  直接作用式调压器
  由测量元件(薄膜)、传动部件(阀杆)和调节机构(阀门)组成(图1)。当出口后的用气量增加或进口压力降低时,出口压力就下降,这时由导压管反映的压力使作用在薄膜下侧的力小于膜上重块(或弹簧)的力,薄膜下降,阀瓣也随着阀杆下移,使阀门开大,燃气流量增加,出口压力恢复到原来给定的数值。反之,当出口后的用气量减少或进口压力升高时,阀门关小,流量降低,仍使出口压力得到恢复。出口压力值可用调节重块的重量或弹簧力来给定。小型液化石油气减压阀和用户调压器都是直接作用式的。
  间接作用式调压器
  工作原理见图2。它由主调压器、指挥器和排气阀组成。当出口压力p2低于给定值时,指挥器的薄膜就下降,使指挥器阀门开启,经节流后压力为p3的燃气补充到主调压器的膜下空间。由于p3大于p2,使主调压器阀门开大,流量增加,p2恢复到给定值。反之,当p2超过给定值时,指挥器薄膜上升,使阀门关闭。同时,由于作用在排气阀薄膜下侧的力使排气阀开启,一部分压力为p3的燃气排入大气,使主调压器薄膜下侧的力减小,又由于p2偏大,故使主调压器的阀门关小,p2也即恢复到给定值。燃气储配站、区域调压站和大型用户专用调压站,基本上都采用间接作用式调压器。
  我国使用液化石油气的热水器和煤气灶安全使用的燃气压力均为2800Pa,瓶装液化石油气钢瓶内煤气压力一般有4kg,通过钢瓶前的减压阀将煤气压力降到0.028kg(即2800Pa)后供热水器或煤气灶使用。
  轴流式调压器:
  轴流式调压器是一种结构新颖、密封严密、流通能力大、调压稳定的指挥式调压器,调压器内件为不锈钢制造,使用寿命长,具有超压自动关闭,压力恢复正常时自动开启功能,安装空间小,可安装于任何位置,适合于城市门站,区域调压站和燃气轮机供气,可用于天然气、液化石油气、空气和其它非腐蚀性气体。
  工作原理 :调压器由进气阀体、进气接体、出气接体、出气阀体、指挥器五大部分组成,进气接体内装有主阀调压簧、高压气筒套、密封胶膜等。出气阀体内装有固定阀座,该阀座与高压气筒套组成密封副。当指挥器关闭时,高压气筒套在主阀簧的作用下,紧贴在固定阀座上,将介质关闭在调压器内;当指挥器打开时,在指挥器先导气的作用下,密封胶膜拉动密封膜压盘压迫弹簧,使高压气筒套离开固定阀座,指挥阀开启越大,高压气筒套与固定阀座间的间隙越大,从而实现调节气流压力高低和流量大小的功能。

工作原理

  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,并以较快速度发生位移①.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②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,80—100mm水柱;液化石油气,250—350mm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③.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。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。

结构

  燃气调压器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。

燃气调压器作用

  理想的燃气供应系统将气体从井口输送到最终用户不需要调压器,这样的理想供应系统得以维持的条件是用户需求恒定,矿井的供给能力恒定,同时两者之间是一致的,这样的系统实际上不可能存在。为此,相应的装置-调压器-应运而生。
  调压器最大的功用是保持燃气在使用时有稳定的压力,从而保证燃气用具得到稳定的燃空比(燃气与空气的配合比例);燃气供应系统中使用调压器将气体压力降低,并稳定在一个能够使气体得到安全、经济和高效利用的适当水平上。

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