燃氣調(diào)壓器分類

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                            上海申弘閥門有限公司

調(diào)壓器的種類較多，可以從適用壓力、用途、作用原理上加以區(qū)分。燃氣調(diào)壓器（gas pressure regulator）俗稱減壓閥，也叫燃氣調(diào)壓閥是通過自動改變經(jīng)調(diào)節(jié)閥的燃氣流量，使出口燃氣保持規(guī)定壓力的設(shè)備。通常分為直接作用式和間接作用式兩種。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。調(diào)壓器是燃氣管路上的一種特殊閥門，無論氣體的流量和上游壓力如何變化，都能保持下游壓力穩(wěn)定的裝置。

調(diào)壓器應(yīng)能夠：


1、將上游壓力減低到一個穩(wěn)定的下游壓力；


2、當(dāng)調(diào)壓器發(fā)生故障時應(yīng)能夠限制下游壓力在安全范圍內(nèi)。理想的燃氣供應(yīng)系統(tǒng)將氣體從井口輸送到終用戶不需要調(diào)壓器，這樣的理想供應(yīng)系統(tǒng)得以維持的條件是用戶需求恒定，礦井的供給能力恒定，同時兩者之間是一致的，這樣的系統(tǒng)實際上不可能存在。為此，相應(yīng)的裝置-調(diào)壓器-應(yīng)運而生。
調(diào)壓器大的功用是保持燃氣在使用時有穩(wěn)定的壓力，從而保證燃氣用具得到穩(wěn)定的燃空比（燃氣與空氣的配合比例）；燃氣供應(yīng)系統(tǒng)中使用調(diào)壓器將氣體壓力降低，并穩(wěn)定在一個能夠使氣體得到安全、經(jīng)濟和利用的適當(dāng)水平上。燃氣調(diào)壓器是液化石油氣安全燃燒的一個重要部件，連通在鋼瓶和爐具之間。
調(diào)壓器不僅能把瓶內(nèi)的高壓石油氣變?yōu)榈蛪菏蜌猓◤?80千Pa降至100千Pa左右），還能把低壓氣，穩(wěn)定在適合爐具安全燃燒的壓強范圍內(nèi)。即做到經(jīng)它輸出的石油氣，在爐具火孔處的氣壓，隨地隨時地比外界大氣壓值大2940Pa左右，因此實際上調(diào)壓器是一種自動穩(wěn)壓裝置．
人們習(xí)慣地把它稱為減壓器，是只注意到了它降壓的功能，而忽視了它穩(wěn)壓的本領(lǐng)．調(diào)壓器整個設(shè)計之巧妙精細，正是表現(xiàn)在它的穩(wěn)壓本領(lǐng)方面，本文擬在這方面作詳盡的說明。
下圖是調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)圖，它主要由手輪、進氣管、上閥蓋、下閥蓋、橡皮膜、進氣噴嘴、閥墊、一個小杠桿、出氣管等零部件組成。調(diào)壓器中間是一塊圓形的橡皮膜，它把調(diào)壓器分為上下兩個氣室。上氣室內(nèi)有一彈簧，上端連著調(diào)節(jié)螺蓋，下端連著橡皮膜。在上閥蓋邊沿處有一個直徑為0.8毫m的小孔，使上氣室與外界相通，此孔形象地稱為呼吸孔．下氣室中有一個精黃銅制成的杠桿，總長為5cm左右，轉(zhuǎn)動性能非常靈敏。
杠桿右端與橡皮膜中心連接在一起，左端粘著閥墊，緊扣在進氣噴嘴上，對噴出的高壓石油氣產(chǎn)生阻尼作用。此杠桿左右兩端離支點距離為左短右長，是不等臂杠桿．其表現(xiàn)特點為：對杠桿右端作用力的微小變化，勢必使杠桿左端的作用力產(chǎn)生一個較大的變化。在原理上講，實現(xiàn)了對力的放大；在效果上講，增加了對高壓氣的阻尼作用。為了更清楚地闡明調(diào)壓器的工作原理，有必要弄清楚這個問題：氣體安全燃燒應(yīng)具備什么條件？ 固體燃料要安全燃燒，要具備兩個條件：一是適量的助燃氣體

一、按壓力劃分

為了明確表示調(diào)壓器的壓力性能，根據(jù)調(diào)壓器的進口壓力與出口壓力的級別加以區(qū)分，分為：① 低 — 低壓；

② 中壓A — 低壓；

③ 中壓B — 低壓；

④ 中壓A — 中壓B；

⑤ 高壓 — 中壓A；

⑥ 高壓 — 中壓B；

⑦ 超高 — 高壓。

二、按用途劃分

按用途或供應(yīng)對象加以區(qū)分，分為：

1. 區(qū)域調(diào)壓器

用于供應(yīng)某一地區(qū)的居民用戶或企事業(yè)單位用戶的調(diào)壓器，稱為區(qū)域調(diào)壓器。在三級制供氣城市中，一般為高—中壓、中—低壓調(diào)壓器。

2. 調(diào)壓器

調(diào)壓器的設(shè)置是某一單位的特殊需要而設(shè)置，如玻璃廠、冶煉廠等大型工業(yè)用戶，他們一般需要高于區(qū)域供應(yīng)壓力的氣源，因此必須為它們設(shè)置調(diào)壓器。

3. 用戶調(diào)壓器

用戶調(diào)壓器是一種小型調(diào)壓器，一般用于一幢樓或一戶居民。這主要用于高、中壓供氣系統(tǒng)。民用液化石油氣的減壓閥也是一種用戶調(diào)壓器。擁護調(diào)壓器一般分為高—低，中—低壓兩種。

三、按作用原理劃分

調(diào)壓器按不同作用原理分為直接作用式和間接作用式兩種。

直接作用式調(diào)壓器只依靠敏感元件（薄膜）所感受的出口壓力變化來對閥門進行移動和調(diào)節(jié)。敏感元件就是傳動裝置的受力元件，，使調(diào)節(jié)閥門移動的能源是被調(diào)介質(zhì)。

通俗講，直接作用式調(diào)壓器就是直接依靠調(diào)壓器薄膜所感受的出口壓力的變化，來移動閥門和進行調(diào)節(jié)。使閥門移動和調(diào)節(jié)的能量，是被調(diào)燃氣的壓力。

間接作用式調(diào)壓器是當(dāng)出口壓力變化時沒，使操縱機構(gòu)（指揮器）動作，接通能源（或給出信號），使調(diào)節(jié)閥門移動。它的敏感元件（即感應(yīng)出口壓力的元件）和傳動裝置（即受力動作并進行調(diào)節(jié)的元件）是分開的。

通俗講，間接作用式調(diào)壓器就是多了一個指揮器部分。指揮器與調(diào)壓器結(jié)果相似，也由閥門、皮膜、彈簧等組成。指揮器的作用是放大出口壓力P2升高或降低的信號，從而加快調(diào)壓器的動作，提高調(diào)壓器的精度和靈敏度。

1. 直接作用式調(diào)壓器有

① 液化石油氣減壓閥

② 小流量的用戶調(diào)壓器

2. 間接作用式調(diào)壓器有

① 雷諾式調(diào)壓器

② T型調(diào)壓器

③ 活塞式調(diào)壓器

④ 自力式調(diào)壓器

⑤ 曲流式調(diào)壓器

⑥ 衡量式調(diào)壓器

⑦ 軸流式調(diào)壓器

四、調(diào)壓器的型號編制原則

調(diào)壓器的型號編制按以下原則：

1. 燃氣調(diào)壓器名稱用漢語拼音字頭表示

2. 調(diào)壓器產(chǎn)品型號組成含義

① 產(chǎn)品型號分為兩節(jié)，中間用“—"隔開

② *節(jié)前兩位符號“RT"代表城鎮(zhèn)燃氣調(diào)壓器，第三位代表工作原理：“Z"為直接作用式，“J"為間接作用式。

③ 第二節(jié)*位數(shù)字代表調(diào)壓器進口壓力級制，按表 1 規(guī)定的上限壓力確定；第二位數(shù)字表示調(diào)壓器出口級制，按表 2 中規(guī)定的上壓力確定；第三為數(shù)字代表管徑代號，參照表 3 。

④ 調(diào)壓器連接方式規(guī)定如下：

管徑小于等于 50mm，采用螺紋連接，管徑大于 50mm，采用法蘭連接。符合以上兩種規(guī)定時可經(jīng)不用代號表示。若不符合規(guī)定時，則需注明 L 或 F，L表示螺紋連接，F(xiàn) 表示法蘭連接。




調(diào)壓器進口壓力級制

            表1

壓力級別	低壓	中壓B	中壓A	高壓	高壓
代號	1	2	3	4	5
進口壓力 P1（MPa）	≤0.005	0.005＜ P1≤0.2	0.2 ＜ P1 ≤0.4	0.4 ＜ P1 ≤0.8	0.8 ＜ P1 ≤1.6




調(diào)壓器出口壓力級制

              表2

壓力級別	低壓	中壓B	中壓A	高壓	高壓
代號	1	2	3	4	5
進口壓力 P2（MPa）	≤0.005	0.005＜ P2≤0.2	0.2 ＜ P2 ≤0.4	0.4 ＜ P2 ≤0.8	0.8 ＜ P2 ≤1.6




管徑系列

                                    表3

管徑Dg(mm)	15	20	25	50	80	100	150	200
代號	1	2	3	4	5	6	7	8




調(diào)壓器工作原理
（空氣或氧氣），二是燃燒物質(zhì)保持一定的溫度（通常高于著火點）。
固體燃燒時，已燃部分對未燃部分的傳熱方式是傳導(dǎo)和輻射，燃燒方向是由外向其中心發(fā)展．固體燃燒時發(fā)生熱膨脹，體積變大，但變化不大，其位移幾乎為零。氣體燃燒時，已燃部分對未燃部分的傳熱方式，除了傳導(dǎo)和輻射外，增加了對流方式，燃燒方向是由中心向外發(fā)展。氣體燃燒時發(fā)生劇烈熱膨脹，其生成物的體積為燃燒前體積數(shù)百千倍，并以較快速度發(fā)生位移①．因此僅滿足上述的兩個條件，是無法使氣體安全燃燒的。
現(xiàn)代燃燒理論告訴我們，氣體安全燃燒還必須具備第三個條件，即維護一定大小的氣壓差，使燃氣的出氣速度等于燃燒速度。只有這樣，在一定范圍內(nèi)達到動態(tài)平衡，火焰就能維持穩(wěn)定狀態(tài)，從而實現(xiàn)氣體的安全燃燒。若出氣壓強過大，就會使出氣速度大于燃燒速度，造成火焰離開火孔一定距離燃燒，此現(xiàn)象術(shù)語叫做離焰。若燃氣壓強繼續(xù)上升，火焰將離火孔更遠處燃燒，火焰的穩(wěn)定性②遭到進一步破壞，火焰飄忽不定，直至后*熄滅，這種現(xiàn)象叫做脫火。脫火時，燃氣會繼續(xù)外泄，在空氣中形成大量的有毒氣體或爆炸性氣體，極易引發(fā)事故；若燃氣壓強過小，會使燃燒速度大于出氣速度，造成火焰會進入火孔繼續(xù)燃燒，這現(xiàn)象叫做回火。回火時，形成缺氧狀態(tài)的不*燃燒，產(chǎn)生大量有毒氣體，還會向外溢出石油氣，也極易引發(fā)事故。
經(jīng)工程技術(shù)人員大量實驗，不僅證實了氣體安全燃燒要維持一定氣壓差，而且還證實了不同成份的氣體，安全燃燒所需要的氣壓差并不相同。例如：人工煤氣，80—100mm水柱；液化石油氣，250—350mm水柱．前文提到的2940Pa正是這兩個數(shù)值的平均值。
讓我們回到調(diào)壓器原理上來。當(dāng)我們打開鋼瓶上的角閥（即通氣開關(guān)）時，高壓石油氣通過進氣管沖開閥墊進入下氣室，隨著下氣室氣體的增多，下氣室壓強就會升高，逼使橡皮膜向上凸起。上氣室體積逐步變小，當(dāng)上氣室壓*于大氣壓時，室內(nèi)空氣從呼吸孔緩慢排出，完成了調(diào)壓器一次呼氣過程。在這一過程中，杠桿右端上移，左端則下壓，使進氣噴嘴逐步關(guān)閉，停止供氣，使下氣室壓強不再上升。
當(dāng)打開燃氣爐開關(guān)后，由于燃氣向外輸出，下氣室壓強變小，橡皮膜下凹，帶動杠桿右端下移左端上動，閥墊開啟，高壓石油氣進入下氣室．在這一過程中，上氣室體積逐漸變大，當(dāng)它的壓強小于外界大氣壓時，空氣從外經(jīng)呼吸孔進入上氣室，完成了調(diào)壓器一次吸氣過程。
因此，在爐具燃燒過程中，橡皮膜不停地上凸下凹，閥墊由杠桿帶動，也隨著不斷關(guān)閉開啟。在整個動態(tài)變化中，我們只要保證調(diào)壓器中的杠桿，它左、右兩力臂（注意左短右長的特點）之長，有一個合理的比例，加上橡皮膜與彈簧對杠桿右端，施加一個大小適當(dāng)?shù)暮狭?，就能讓閥墊開啟時間遠小于關(guān)閉時間，并讓這兩段時間有一個恰當(dāng)?shù)谋戎?。這個恰當(dāng)比值，就保證了下氣室的氣壓，始終比上氣室大2940Pa左右。對于上氣室氣壓來講，可近似地認為就是當(dāng)時外界的大氣壓值③．這樣就使燃氣離開火孔處的壓強，永遠比大氣壓值大2940Pa左右，燃氣在穩(wěn)定狀態(tài)下燃燒．這是調(diào)壓器設(shè)計上的*個精妙之處。
第二個精妙之處，表現(xiàn)在呼吸孔的設(shè)計上，是那樣*。一是呼吸孔為什么開鉆在上閥蓋的邊沿上？而不是開鉆在易于鉆孔的其它位置？二是呼吸孔直徑為0.8毫m，僅能穿過小號的銹花針，孔徑為什么如此之??？
小孔開鉆在閥蓋的邊沿上，是為了讓它緊靠橡皮膜。如果下氣室氣壓過大，橡皮膜就向上凸起，立刻堵住呼吸孔，防止了上氣室中的空氣由呼吸孔向外排出。根據(jù)玻意耳特定律可知，被密閉在上氣室內(nèi)一定質(zhì)量的空氣，在體積變小的過程中，其壓強不斷變大。即是pV=常量．防止了橡皮膜因上下氣壓懸殊過大而破損，避免了因膜片破損造成石油氣外泄事故的發(fā)生。
呼吸孔直徑為0.8毫m，但孔深卻在1cm左右，這兒充分應(yīng)用了流體力學(xué)知識。流體在運動時，由于阻滯作用會存在內(nèi)摩擦力．孔洞面積越小，深度越大，內(nèi)摩擦力就越大，阻尼效果就明顯——每秒流量變小。這樣，上氣室在呼氣和吸氣時，有一個較長的時間過程，從而保證了在動態(tài)變化中，在石油氣增減壓強時，不是迅猛增加，也不是迅猛減少，就能讓火焰穩(wěn)定燃燒，體現(xiàn)了動態(tài)平衡的調(diào)節(jié)過程。與本文相關(guān)的論文有：中國閥門產(chǎn)值遞增