燃氣調壓器工作原理及結構分析

2017-11-07

  原理,自然科學和社會科學中具有普遍意義的基本規律。是在大量觀察、實踐的基礎上,經過歸納、概括而得出的。既能指導實踐,又必須經受實踐的檢驗;工作原理就是 工作的基本規律。多指事物運行的原由或者規律;而結構的意思是組成整體的各部分的搭配和安排。

  那么燃氣調壓器工作原理是什么的?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,完成了燃氣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,完成了燃氣調壓器一次吸氣過程。

燃氣調壓器工作原理,燃氣調壓器結構分析

  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。在整個動態變化中,我們只要保證燃氣調壓器中的杠桿,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,施加一個大小適當的合力,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的比值。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。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,燃氣在穩定狀態下燃燒。這是燃氣調壓器結構設計上的第一個精妙之處。

  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,就能讓火焰穩定燃燒,體現了動態平衡的調節過程。

  這就燃氣調壓器結構第二個精妙之處,表現在呼吸孔的設計上,是那樣獨具匠心。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,僅能穿過最小號的銹花針,孔徑為什么如此之???

燃氣調壓器結構分析

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