Princip rada regulatora plina

May 15, 2019

Остави поруку

Da bi se jasnije razjasnio princip rada regulatora, potrebno je razjasniti pitanje: Koje uslove treba da ima sigurno spaljivanje gasa? Za čvrsto sagorijevanje goriva postoje dva uslova: jedan je prava količina gasa za sagorevanje (vazduh ili kiseonik), a drugi je da gorivi materijal održava određenu temperaturu (obično iznad tačke paljenja).

Kod izgaranja čvrstog materijala, način prenošenja toplote spaljenog dijela na neizgoreni dio je provođenje i zračenje, a pravac izgaranja se razvija izvana prema centru. Kada se čvrsta opekotina dogodi, dolazi do termalnog širenja i volumen postaje velik, ali promjena je mala, a pomak je gotovo nula. Kada se gas sagori, način prenošenja toplote spaljenog dela na neizgoreni deo povećava konvekcijski režim pored provođenja i zračenja, a pravac sagorevanja se razvija spolja od centra. Kada gas gori, podvrgava se intenzivnom toplinskom širenju, a volumen proizvoda je stotine tisuća puta prije izgaranja, a pomak se odvija relativno brzo. Dakle, samo zadovoljenje gornjih dva uslova je da se gas ne može sigurno spaliti.

Moderna teorija sagorijevanja nam govori da sagorijevanje bezbjednosti gasa mora imati i treći uvjet, tj. Održavanje određene razlike u tlaku zraka, tako da je brzina protoka plina jednaka brzini paljenja. Samo na taj način, kada se dostigne dinamička ravnoteža u određenom rasponu, plamen može održati stabilno stanje, čime se postiže sigurno sagorijevanje plina. Ako je pritisak vazduha prejak, brzina izlaza vazduha će biti veća od brzine gorenja, što dovodi do toga da plamen izgori od otvora na određenoj udaljenosti. Ovaj fenomen se naziva razdvajanje plamena. Ako pritisak gasa nastavi da raste, plamen će goreti od vatrenog otvora, stabilnost plamena 2 će se dalje uništiti, a plamen će biti nestalan sve dok se potpuno ne ugasi. Ovaj fenomen se zove požar. Kada se vatra ugasi, gas će nastaviti da curi, stvarajući veliku količinu toksičnog ili eksplozivnog gasa u vazduhu, što je lako izazvati nesreću; ako je pritisak gasa suviše mali, brzina gorenja će biti veća od brzine izlaza, uzrokujući da plamen uđe u otvor za paljbu i nastavi da gori. Ovaj fenomen se naziva temperiranje. Kada se temperira, dolazi do nepotpunog sagorijevanja anoksičnog stanja, stvara se velika količina toksičnog plina, a naftni plin se također prolijeva prema van, što također može prouzročiti nezgodu.

Kroz veliki broj eksperimenata od strane inženjera i tehničara, ne samo da je potvrđeno da sagorijevanje bezbjednosti gasa treba da održava određenu razliku u pritisku, već i potvrđuje plin različitih komponenti, razlika pritiska potrebna za sigurno sagorevanje nije ista. Na primjer: umjetni plin, vodeni stupac 80-100mm; tečni naftni gas, 250-350mm vodeni stup. Gore spomenuti 2940Pa je prosjek ovih dviju vrijednosti.

Vratimo se na princip regulatora. Kada otvorimo ugaoni ventil na cilindru (tj. Prekidač za odzračivanje), ukapljeni naftni gas pod visokim pritiskom prolazi kroz ulaznu cijev i otvara zaptivku ventila u donju komoru. Kako se gas u donjem plenumu povećava, pritisak u donjem plenumu raste. Gumena folija se podiže prema gore. Zapremina gornje zračne komore postepeno postaje manja. Kada je gornji pritisak vazdušne komore jači od atmosferskog pritiska, unutrašnji vazduh se polako ispušta iz otvora za disanje, a pobudni pritisak se izdaje jednom. Pritom se desni kraj poluge pomiče prema gore, a lijevi kraj se pritiska prema dolje, tako da se usisna mlaznica postupno zatvara, a dovod zraka se zaustavlja, tako da pritisak donje zračne komore više ne raste.

Kada se uključi prekidač peći na gas, pritisak gasa se smanjuje zbog izlaznog gasa, gumeni film je konkavan, desni kraj poluge se pomera nadole, levi kraj se pomera prema gore, podloga ventila je otvoren, a naftni gas pod visokim pritiskom ulazi u donju vazdušnu komoru. U tom procesu, zapremina gornje zračne komore postepeno postaje veća. Kada je pritisak niži od vanjskog atmosferskog tlaka, zrak ulazi u gornju zračnu komoru iz vanjskog otvora za disanje i dovršava se proces inhalacije regulatora tlaka.

Zbog toga, tokom procesa sagorevanja peći, gumena folija je konveksna i konkavna, a podloga ventila se pokreće pomoću poluge, a takođe se otvara i zatvara. U cijeloj dinamičkoj promjeni, samo trebamo jamčiti polugu u regulatoru tlaka, duljinu lijeve i desne ruke (imajte na umu karakteristike lijeve kratke i desne duljine), postoji razumna proporcija, plus gumeni film i opruga na desni kraj poluge Primjena odgovarajuće sile omogućit će otvaranje ventila mnogo manje od vremena zatvaranja i imati odgovarajući omjer između ta dva perioda. Ovaj odgovarajući omjer osigurava tlak zraka u donjoj komori zraka, koji je uvijek oko 2940 Pa veći od gornje zračne komore. Za pritisak gornje zračne komore, može se aproksimirati kao vrijednost vanjskog atmosferskog tlaka u to vrijeme. Ovo će učiniti pritisak gasa koji napušta rupu od požara, uvijek veći od vrijednosti atmosferskog tlaka od 2940Pa, a plin će gorjeti u stabilnom stanju. Ovo je prva suptilnost u dizajnu regulatora.

Druga suptilnost, izražena u dizajnu rupe za disanje, je tako originalna. Prvo, zašto je probušeni otvor na rubu gornjeg poklopca motora? Umesto bušenja na drugim lokacijama koje je lako bušiti? Drugo, prečnik otvora za disanje je 0,8 milimetara. Može proći samo kroz najmanji broj igala za rđu. Zašto je otvor tako mali?

Rupa je izbušena na obodu poklopca kako bi se držala uz gumenu membranu. Ako je pritisak vazduha u donjoj vazdušnoj komori prevelik, gumeni sloj će se izdignuti prema gore i odmah blokirati otvor za disanje, sprečavajući da se vazduh iz gornje vazdušne komore ispušta prema van iz otvora za disanje. Prema zakonu Boyleovog zakona, vazduh koji je zatvoren u gornjoj vazdušnoj komori ima određenu količinu vazduha, a pritisak se stalno povećava kako se zapremina smanjuje. To je pV = konstanta. Gumena folija se sprečava da se ošteti usled prevelike razlike u pritisku vazduha između gornjeg i donjeg vazdušnog pritiska i izbegava curenje naftnog gasa usled oštećenja dijafragme.

Prečnik otvora za disanje je 0,8 milimetara, ali je dubina otvora oko 1 cm. Ovdje se u potpunosti primjenjuje znanje o mehanici fluida. Kada je fluid u pokretu, usled usporavanja dolazi do unutrašnjeg trenja. Što je površina rupa manja, veća je dubina, to je veće unutrašnje trenje i veći efekat prigušenja - protok u sekundi postaje manji. Na ovaj način, gornja zračna komora ima dugotrajan proces tokom izdisaja i inhalacije, čime se osigurava da se u dinamičkoj promjeni, kada se UNP poveća ili smanji, to nije brzo povećanje, niti je to brzo smanjenje, i može se napraviti plamen. Stabilno sagorijevanje odražava proces dinamičkog podešavanja ravnoteže.