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�?xì)庹{(diào)壓器
閱讀�16349�(shí)間:2010-09-10 16:43:09

  �?xì)?a href="http://www.3575.com.cn/60.html" target="_blank">�(diào)壓器(gas pressure regulator)俗�減壓�,是通過自動(dòng)改變�(jīng)�(diào)節(jié)�的燃?xì)饬髁慷钩隹谌細(xì)獗3�?guī)定壓力的�(shè)�,通常分為直接作用式和間接作用式兩��

直接作用式調(diào)壓器

  由測(cè)量元件(薄膜�、傳�(dòng)部件(閥桿)和調(diào)節(jié)�(jī)�(gòu)(閥門)組�。當(dāng)出口后的用氣量增加或�(jìn)口壓力降低時(shí),出口壓力就下降,這時(shí)由導(dǎo)壓管反映的壓力使作用在薄膜下�(cè)的力小于膜上重塊(或彈簧)的力,薄膜下降,閥瓣也隨著閥桿下移,使閥門開大,燃?xì)饬髁吭黾?,出口壓力恢?fù)到原來給定的�(shù)�。反�,當(dāng)出口后的用氣量減少或�(jìn)口壓力升高時(shí),閥門�(guān)小,流量降低,仍使出口壓力得到恢�(fù)。出口壓力值可用調(diào)節(jié)重塊的重量或彈簧力來給定。小型液化石油氣減壓閥和用戶�(diào)壓器都是直接作用式的�

間接作用式調(diào)壓器

  它由主調(diào)壓器、指揮器和排氣閥組成。當(dāng)出口壓力p2低于給定值時(shí),指揮器的薄膜就下降,使指揮器閥門開啟,經(jīng)節(jié)流后壓力為p3的燃?xì)庋a(bǔ)充到主調(diào)壓器的膜下空�。由于p3大于p2,使主�(diào)壓器閥門開大,流量增加,p2恢復(fù)到給定�。反�,�(dāng)p2超過給定值時(shí),指揮器薄膜上升,使閥門�(guān)�。同�(shí),由于作用在排氣閥薄膜下�(cè)的力使排氣閥開啟,一部分壓力為p3的燃?xì)馀湃氪�?,使主調(diào)壓器薄膜下側(cè)的力減小,又由于p2偏大,故使主�(diào)壓器的閥門�(guān)小,p2也即恢復(fù)到給定�。燃?xì)�?chǔ)配站、區(qū)域調(diào)壓站和大型用戶專用調(diào)壓站,基本上都采用間接作用式�(diào)壓器。我國使用液化石油氣的熱水器和煤氣灶安全使用的燃?xì)鈮毫鶠?800Pa,瓶裝液化石油氣鋼瓶?jī)?nèi)煤氣壓力一般有4kg,通過鋼瓶前的減壓閥將煤氣壓力降到0.028kg(即2800Pa)后供熱水器或煤氣灶使用�

薄膜�(jié)�(gòu)�(duì)�(diào)節(jié)特性的影響

  薄膜在燃?xì)庹{(diào)壓器中的作用是作為敏感元件感�(cè)�?xì)鈮毫Φ淖兓?,并將其與給定值比較,從而驅(qū)�(dòng)�(zhí)行機(jī)�(gòu),帶�(dòng)�(diào)節(jié)�(jī)�(gòu)�(diào)節(jié)�?xì)庹{(diào)壓器的出口壓�。燃?xì)庹{(diào)壓器主體中的薄膜�(jié)�(gòu)根據(jù)薄膜的數(shù)量可分為單薄膜結(jié)�(gòu)和雙薄膜�(jié)�(gòu)兩種�

  1 單薄膜結(jié)�(gòu)壓力特�

  單薄膜燃?xì)庹{(diào)壓器的結(jié)�(gòu)一般如�1所�,圖中P0為薄膜上方腔體內(nèi)空氣壓力,單位為Pa,取大氣�。閥桿受力平衡關(guān)系式為:
p1A1+G+Ks=p2A1+p21A2 (1)式中:p1——調(diào)壓器入口�?xì)鈮毫Γ琍a�




  �1 單薄膜結(jié)�(gòu)   
  A1——閥瓣受力面�,簡(jiǎn)化取閥口面積,m2�
  G——活�(dòng)組件總重�,N�
  K——彈簧剛�,N/mm�
  s——彈簧壓縮量,mm�
  p2——調(diào)壓器出口�?xì)鈮毫Γ琍a�
  P21——薄膜下方腔體內(nèi)�?xì)鈮毫Γ琍a;取p21與p2相等�
  A2——主薄膜有效面積[1],m2�
  �(dāng)p1波動(dòng)Δp1�(shí),假定閥桿在不移�(dòng)的條件下能保持平衡[2],引起p2的波�(dòng)Δp2�(yīng)滿足下式�(p1+Δp1)A1+G+Ks=(p2+Δp2)(A1+A2) (2)   
  �(2)與式(1)兩邊相減得:Δp1A1=Δp2(A1+A2) �





  雖然薄膜有效面積A2�(yuǎn)�(yuǎn)大于閥口面積A1,上式中Δp2/Δp1為一較小的數(shù),但由于�?xì)馊肟趬毫�1通常�(yuǎn)�(yuǎn)高于�?xì)獬隹趬毫�2,所以人口壓力波�(dòng)�(duì)出口壓力的影響仍�(huì)很大。這是�?yàn)閱伪∧そY(jié)�(gòu)�(duì)于入口壓力波�(dòng)的影響沒有消�,是通過入口壓力波動(dòng)引起的出門壓力變化再�(jìn)行調(diào)節(jié),降低了�(diào)節(jié)的效率和精度�

  2 雙薄膜結(jié)�(gòu)壓力特�

  為減小入口壓力波�(dòng)�(duì)出口壓力的影�,可采用雙薄膜的�(jié)�(gòu),即在燃?xì)馊丝谠黾右粋�(gè)平衡薄膜,結(jié)�(gòu)如圖2所示�





  �2 雙薄膜結(jié)�(gòu)   
  此時(shí)閥桿的受力平衡關(guān)系式�?yōu)�?BR>  p1A1+p21A3+G+Ks=p2A1+p21A2+p1A3   
  同樣取p21=p2,整理得�
  p1(A1-A3)+G+Ks=p2(A1+A2-A3) (3) 式中:A3——平衡薄膜的有效面積,m2�
  此時(shí),若p1波動(dòng)Δp1,仍�(shè)在閥桿不移動(dòng)�(shí)引起p2波動(dòng)Δp2,則有:
  (p1+Δp1)(A1-A3)+G+Ks=(p2+Δp2)(A1+A2-A3) (4)   �(4)與式(3)兩邊相減得:
  Δp1(A1-A3)=Δp2(A1+A2-A3)   整理得:





  �(duì)于雙薄膜�(jié)�(gòu),由上式可以得出這樣的結(jié)論:平衡薄膜的有效面積與閥口面積相差越小、主薄膜的有效面積越大,在入口燃?xì)鈮毫Σ�?dòng)出現(xiàn)�,出口壓力的波動(dòng)越小�
  以上分析是在閥桿平衡不被打破的條件下�(jìn)行的,實(shí)際上�(dāng)p1,p2波動(dòng)�(shí),閥桿的受力平衡將被打破,在�?xì)鈮毫蛷椈蓮椓Φ木C合作用下,閥桿將移動(dòng),彈簧壓縮量s將發(fā)生變�,�(jìn)一步影響p2,直至在新的條件下重新建立平��

  3 單薄膜結(jié)�(gòu)和雙薄膜�(jié)�(gòu)流量特�

  雖然雙薄膜結(jié)�(gòu)�(duì)于降低入口壓力波�(dòng)�(duì)出口壓力的影響很有效,但由于平衡薄膜抵消了一部分出口壓力作用于主薄膜上的力,所以這種�(jié)�(gòu)�(duì)于調(diào)節(jié)用戶流量改變引起出口壓力變化的能力有所下降�
  例如�(dāng)入口壓力p1不變,輸出流量q1增加Δqv�(shí),使出口壓力p2下降Δp2,彈簧壓縮量s減少Δs�
  �(duì)于單薄膜�(jié)�(gòu),閥桿受力平衡關(guān)系式由式(1)�?yōu)椋簆1A1+G+K(s-Δs)=(p2-Δp2)(A1+A2) (5) �(5)與式(1)兩邊相減得:






  為簡(jiǎn)化計(jì)�,假定閥瓣位移量與流量變化成線性關(guān)�,即:Δs=ηΔqv (6) 式中:η——系�(shù)�
  則:





  �(duì)于雙薄膜�(jié)�(gòu),閥瓣的受力平衡�(guān)系式由式(3)�?yōu)椋簆1(A1-A3)+G+K(s-Δs)=(p1-Δp2)(A1+A2-A3) (8)   �(8)與式(3)兩邊相減得:






  同理,將�(6)代入上式得:





  由式(7)與式(9)可看出:雙薄膜結(jié)�(gòu)因用戶流量改變引起出口壓力的變化增加,使雙薄膜結(jié)�(gòu)的調(diào)節(jié)能力有所下降,但下降程度不大�
  �(duì)于雙薄膜�(jié)�(gòu)可得出結(jié)論:主薄膜的有效面積越大,彈簧的剛度越小,在用戶流量改變�(shí),出口壓力的波動(dòng)越小�

  4 �(jié) �

  雙薄膜結(jié)�(gòu)具有更好的壓力調(diào)節(jié)特�,但流量�(diào)節(jié)特性略有削弱。通過減小平衡薄膜的有效面積與閥口面積的差,加大主薄膜的有效面�,減小彈簧的剛度,可以獲得優(yōu)良的�(diào)節(jié)效果。當(dāng)然,主薄膜的有效面積要受到安裝尺寸的限制,不能過大;彈簧的剛度不能過�,否則不能在有效的壓縮范圍內(nèi)�(wěn)定地工作�

維庫電子�,電子知�(shí),一查百��

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