燃?xì)庹{(diào)壓器分類

                              燃?xì)庹{(diào)壓器分類

                            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?xì)庹{(diào)壓器（gas pressure regulator）俗稱減壓閥，也叫燃?xì)庹{(diào)壓閥是通過(guò)自動(dòng)改變經(jīng)調(diào)節(jié)閥的燃?xì)饬髁?，使出口燃?xì)獗３忠?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(yíng)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?dú)鉁p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(guò)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(dòng)閥門、電動(dòng)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?xì)夤苈飞系囊环N特殊閥門，無(wú)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(gè)穩(wěn)定的下游壓力；


2、當(dāng)調(diào)壓器發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能夠限制下游壓力在安全范圍內(nèi)。理想的燃?xì)夤?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(shí)兩者之間是一致的，這樣的系統(tǒng)實(shí)際上不可能存在。為此，相應(yīng)的裝置-調(diào)壓器-應(yīng)運(yùn)而生。
調(diào)壓器大的功用是保持燃?xì)庠谑褂脮r(shí)有穩(wěn)定的壓力，從而保證燃?xì)庥镁叩玫椒€(wěn)定的燃空比（燃?xì)馀c空氣的配合比例）；燃?xì)夤?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(gè)能夠使氣體得到安全、經(jīng)濟(jì)和利用的適當(dāng)水平上。燃?xì)庹{(diào)壓器是液化石油氣安全燃燒的一個(gè)重要部件，連通在鋼瓶和爐具之間。
調(diào)壓器不僅能把瓶?jī)?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(qiáng)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(shí)地比外界大氣壓值大2940Pa左右，因此實(shí)際上調(diào)壓器是一種自動(dòng)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(gè)設(shè)計(jì)之巧妙精細(xì)，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(shuō)明。
下圖是調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)圖，它主要由手輪、進(jìn)氣管、上閥蓋、下閥蓋、橡皮膜、進(jìn)氣噴嘴、閥墊、一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)精黃銅制成的杠桿，總長(zhǎng)為5cm左右，轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)氣噴嘴上，對(duì)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(diǎn)距離為左短右長(zhǎng)，是不等臂杠桿．其表現(xiàn)特點(diǎn)為：對(duì)杠桿右端作用力的微小變化，勢(shì)必使杠桿左端的作用力產(chǎn)生一個(gè)較大的變化。在原理上講，實(shí)現(xiàn)了對(duì)力的放大；在效果上講，增加了對(duì)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(gè)問(wèn)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(gè)條件：一是適量的助燃?xì)怏w

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(jìn)口壓力與出口壓力的級(jí)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(duì)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(jí)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?cè)O(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(hù)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(lái)對(duì)閥門進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)節(jié)。敏感元件就是傳動(dòng)裝置的受力元件，，使調(diào)節(jié)閥門移動(dòng)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(lái)移動(dòng)閥門和進(jìn)行調(diào)節(jié)。使閥門移動(dòng)和調(diào)節(jié)的能量，是被調(diào)燃?xì)獾膲毫Α?/p>

間接作用式調(diào)壓器是當(dāng)出口壓力變化時(shí)沒(méi)，使操縱機(jī)構(gòu)（指揮器）動(dòng)作，接通能源（或給出信號(hào)），使調(diào)節(jié)閥門移動(dòng)。它的敏感元件（即感應(yīng)出口壓力的元件）和傳動(dòng)裝置（即受力動(dòng)作并進(jìn)行調(diào)節(jié)的元件）是分開(kāi)的。

通俗講，間接作用式調(diào)壓器就是多了一個(gè)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(hào)，從而加快調(diào)壓器的動(dòng)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(hào)編制原則

調(diào)壓器的型號(hào)編制按以下原則：

1. 燃?xì)庹{(diào)壓器名稱用漢語(yǔ)拼音字頭表示

2. 調(diào)壓器產(chǎn)品型號(hào)組成含義

① 產(chǎn)品型號(hào)分為兩節(jié)，中間用“—"隔開(kāi)

② *節(jié)前兩位符號(hào)“RT"代表城鎮(zhèn)燃?xì)庹{(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(jìn)口壓力級(jí)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(jí)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(hào)，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(shí)可經(jīng)不用代號(hào)表示。若不符合規(guī)定時(shí)，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(jìn)口壓力級(jí)制

            表1

壓力級(jí)別	低壓	中壓B	中壓A	高壓	高壓
代號(hào)	1	2	3	4	5
進(jìn)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(jí)制

              表2

壓力級(jí)別	低壓	中壓B	中壓A	高壓	高壓
代號(hào)	1	2	3	4	5
進(jìn)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(hào)	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(diǎn)）。
固體燃燒時(shí)，已燃部分對(duì)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(shí)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(shí)，已燃部分對(duì)未燃部分的傳熱方式，除了傳導(dǎo)和輻射外，增加了對(duì)流方式，燃燒方向是由中心向外發(fā)展。氣體燃燒時(shí)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(gè)條件，是無(wú)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(gè)條件，即維護(hù)一定大小的氣壓差，使燃?xì)獾某鰵馑俣鹊扔谌紵俣?。只有這樣，在一定范圍內(nèi)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，火焰就能維持穩(wěn)定狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)氣體的安全燃燒。若出氣壓強(qiáng)過(guò)大，就會(huì)使出氣速度大于燃燒速度，造成火焰離開(kāi)火孔一定距離燃燒，此現(xiàn)象術(shù)語(yǔ)叫做離焰。若燃?xì)鈮簭?qiáng)繼續(xù)上升，火焰將離火孔更遠(yuǎn)處燃燒，火焰的穩(wěn)定性②遭到進(jìn)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(shí)，燃?xì)鈺?huì)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?xì)鈮簭?qiáng)過(guò)小，會(huì)使燃燒速度大于出氣速度，造成火焰會(huì)進(jìn)入火孔繼續(xù)燃燒，這現(xiàn)象叫做回火?；鼗饡r(shí)，形成缺氧狀態(tài)的不*燃燒，產(chǎn)生大量有毒氣體，還會(huì)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(shí)驗(yàn)，不僅證實(shí)了氣體安全燃燒要維持一定氣壓差，而且還證實(shí)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(gè)數(shù)值的平均值。
讓我們回到調(diào)壓器原理上來(lái)。當(dāng)我們打開(kāi)鋼瓶上的角閥（即通氣開(kāi)關(guān)）時(shí)，高壓石油氣通過(guò)進(jìn)氣管沖開(kāi)閥墊進(jìn)入下氣室，隨著下氣室氣體的增多，下氣室壓強(qiáng)就會(huì)升高，逼使橡皮膜向上凸起。上氣室體積逐步變小，當(dāng)上氣室壓強(qiáng)大于大氣壓時(shí)，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(guò)程。在這一過(guò)程中，杠桿右端上移，左端則下壓，使進(jìn)氣噴嘴逐步關(guān)閉，停止供氣，使下氣室壓強(qiáng)不再上升。
當(dāng)打開(kāi)燃?xì)鉅t開(kāi)關(guān)后，由于燃?xì)庀蛲廨敵?，下氣室壓?qiáng)變小，橡皮膜下凹，帶動(dòng)杠桿右端下移左端上動(dòng)，閥墊開(kāi)啟，高壓石油氣進(jìn)入下氣室．在這一過(guò)程中，上氣室體積逐漸變大，當(dāng)它的壓強(qiáng)小于外界大氣壓時(shí)，空氣從外經(jīng)呼吸孔進(jìn)入上氣室，完成了調(diào)壓器一次吸氣過(guò)程。
因此，在爐具燃燒過(guò)程中，橡皮膜不停地上凸下凹，閥墊由杠桿帶動(dòng)，也隨著不斷關(guān)閉開(kāi)啟。在整個(gè)動(dòng)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(zhǎng)的特點(diǎn)）之長(zhǎng)，有一個(gè)合理的比例，加上橡皮膜與彈簧對(duì)杠桿右端，施加一個(gè)大小適當(dāng)?shù)暮狭Γ湍茏岄y墊開(kāi)啟時(shí)間遠(yuǎn)小于關(guān)閉時(shí)間，并讓這兩段時(shí)間有一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋戎怠＿@個(gè)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(duì)于上氣室氣壓來(lái)講，可近似地認(rèn)為就是當(dāng)時(shí)外界的大氣壓值③．這樣就使燃?xì)怆x開(kāi)火孔處的壓強(qiáng)，永遠(yuǎn)比大氣壓值大2940Pa左右，燃?xì)庠诜€(wěn)定狀態(tài)下燃燒．這是調(diào)壓器設(shè)計(jì)上的*個(gè)精妙之處。
第二個(gè)精妙之處，表現(xiàn)在呼吸孔的設(shè)計(jì)上，是那樣*。一是呼吸孔為什么開(kāi)鉆在上閥蓋的邊沿上？而不是開(kāi)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(guò)小號(hào)的銹花針，孔徑為什么如此之?。?br>小孔開(kāi)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(guò)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(guò)程中，其壓強(qiáng)不斷變大。即是pV=常量．防止了橡皮膜因上下氣壓懸殊過(guò)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(shí)。流體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于阻滯作用會(huì)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(shí)，有一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程，從而保證了在動(dòng)態(tài)變化中，在石油氣增減壓強(qiáng)時(shí)，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(dòng)態(tài)平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程。與本文相關(guān)的論文有：中國(guó)閥門產(chǎn)值遞增