燃氣調壓器分類
上海申弘閥門有限公司
調壓器的種類較多，可以從適用壓力、用途、作用原理上加以區(qū)分。燃氣調壓器（gas pressure regulator）俗稱減壓閥，也叫燃氣調壓閥是通過自動改變經調節(jié)閥的燃氣流量，使出口燃氣保持規(guī)定壓力的設備。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,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,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。
調壓器應能夠：
1、將上游壓力減低到一個穩(wěn)定的下游壓力；
2、當調壓器發(fā)生故障時應能夠限制下游壓力在安全范圍內。理想的燃氣供應系統(tǒng)將氣體從井口輸送到終用戶不需要調壓器，這樣的理想供應系統(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，相應的裝置-調壓器-應運而生。
調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）；燃氣供應系統(tǒng)中使用調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、經濟和利用的適當水平上。燃氣調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。
調壓器不僅能把瓶內的高壓石油氣變?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。即做到經它輸出的石油氣，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，因此實際上調壓器是一種自動穩(wěn)壓裝置．
人們習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．調壓器整個設計之巧妙精細，正是表現(xiàn)在它的穩(wěn)壓本領方面，本文擬在這方面作詳盡的說明。
下圖是調壓器的結構圖，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。調壓器中間是一塊圓形的橡皮膜，它把調壓器分為上下兩個氣室。上氣室內有一彈簧，上端連著調節(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壓器的工作原理，有必要弄清楚這個問題：氣體安全燃燒應具備什么條件？ 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
為了明確表示調壓器的壓力性能，根據(jù)調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
按用途或供應對象加以區(qū)分，分為：
1. 區(qū)域調壓器
用于供應某一地區(qū)的居民用戶或企事業(yè)單位用戶的調壓器，稱為區(qū)域調壓器。在三級制供氣城市中，一般為高—中壓、中—低壓調壓器。
2. 調壓器
調壓器的設置是某一單位的特殊需要而設置，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)域供應壓力的氣源，因此必須為它們設置調壓器。
3. 用戶調壓器
用戶調壓器是一種小型調壓器，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壓器。擁護調壓器一般分為高—低，中—低壓兩種。
三、按作用原理劃分
調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節(jié)。敏感元件就是傳動裝置的受力元件，，使調節(jié)閥門移動的能源是被調介質。
通俗講，直接作用式調壓器就是直接依靠調壓器薄膜所感受的出口壓力的變化，來移動閥門和進行調節(jié)。使閥門移動和調節(jié)的能量，是被調燃氣的壓力。
間接作用式調壓器是當出口壓力變化時沒，使操縱機構（指揮器）動作，接通能源（或給出信號），使調節(jié)閥門移動。它的敏感元件（即感應出口壓力的元件）和傳動裝置（即受力動作并進行調節(jié)的元件）是分開的。
通俗講，間接作用式調壓器就是多了一個指揮器部分。指揮器與調壓器結果相似，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，從而加快調壓器的動作，提高調壓器的精度和靈敏度。
1. 直接作用式調壓器有
① 液化石油氣減壓閥
② 小流量的用戶調壓器
2. 間接作用式調壓器有
① 雷諾式調壓器
② T型調壓器
③ 活塞式調壓器
④ 自力式調壓器
⑤ 曲流式調壓器
⑥ 衡量式調壓器
⑦ 軸流式調壓器
四、調壓器的型號編制原則
調壓器的型號編制按以下原則：
1. 燃氣調壓器名稱用漢語拼音字頭表示
2. 調壓器產品型號組成含義
① 產品型號分為兩節(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 |
調壓器工作原理
（空氣或氧氣），二是燃燒物質保持一定的溫度（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?；鼗饡r，形成缺氧狀態(tài)的不*燃燒，產生大量有毒氣體，還會向外溢出石油氣，也極易引發(fā)事故。
經工程技術人員大量實驗，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。
讓我們回到調壓器原理上來。當我們打開鋼瓶上的角閥（即通氣開關）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，當上氣室壓強大于大氣壓時，室內空氣從呼吸孔緩慢排出，完成了調壓器一次呼氣過程。在這一過程中，杠桿右端上移，左端則下壓，使進氣噴嘴逐步關閉，停止供氣，使下氣室壓強不再上升。
當打開燃氣爐開關后，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，當它的壓強小于外界大氣壓時，空氣從外經呼吸孔進入上氣室，完成了調壓器一次吸氣過程。
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，也隨著不斷關閉開啟。在整個動態(tài)變化中，我們只要保證調壓器中的杠桿，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?shù)暮狭?，就能讓閥墊開啟時間遠小于關閉時間，并讓這兩段時間有一個恰當?shù)谋戎?。這個恰當比值，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．這是調壓器設計上的*個精妙之處。
第二個精妙之處，表現(xiàn)在呼吸孔的設計上，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，被密閉在上氣室內一定質量的空氣，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，這兒充分應用了流體力學知識。流體在運動時，由于阻滯作用會存在內摩擦力．孔洞面積越小，深度越大，內摩擦力就越大，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)平衡的調節(jié)過程。與本文相關的論文有：中國閥門產值遞增
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