가스 조절기의 작동 원리

Nov 16, 2021

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조절기의 작동 원리를 보다 명확하게 하기 위해서는 다음과 같은 질문을 명확히 할 필요가 있습니다. 가스 안전 연소는 어떤 조건을 갖추어야 합니까? 고체 연료가 안전하게 연소되기 위해서는 두 가지 조건이 있습니다. 하나는 적절한 양의 연소 가스(공기 또는 산소)이고 다른 하나는 연소 물질이 특정 온도(보통 발화점 이상)를 유지해야 한다는 것입니다.

고체 연소 시 연소된 부분에서 미연소 부분으로의 열전달 모드는 전도와 복사이며 연소 방향은 외부에서 중심으로 전개된다. 고체가 타면 열팽창이 일어나 부피가 커지지만 변화가 적고 변위가 거의 0이다. 가스가 연소될 때 연소된 부분의 미연소 부분으로의 열전달 모드는 전도 및 복사 외에 대류 모드를 증가시키고 연소 방향은 중심에서 바깥쪽으로 전개된다. 가스가 연소되면 격렬한 열팽창을 일으키며 연소 전 생성물의 부피는 수십만배에 이르며 비교적 빠른 속도로 변위가 발생한다. 따라서 위의 두 가지 조건만 충족하면 가스를 안전하게 태울 수 없습니다.

현대 연소 이론은 가스 안전 연소도 제3의 조건, 즉 기압의 일정한 차이를 유지하여 가스 유출 속도가 연소 속도와 같아야 한다고 말합니다. 이렇게 해야만 일정 범위 내에서 동적 균형에 도달할 때 화염이 안정된 상태를 유지할 수 있어 가스의 안전한 연소를 달성할 수 있습니다. 기압이 너무 강하면 공기 배출 속도가 연소 속도보다 빨라서 화염이 특정 거리에서 화염 구멍에서 연소됩니다. 이 현상을 화염 분리라고 합니다. 가스 압력이 계속 상승하면 화염은 화염 구멍에서 더 멀리 타게되고 화염 2의 안정성은 더욱 파괴되며 화염은 완전히 꺼질 때까지 불규칙하게됩니다. 이 현상을 화재라고 합니다. 불이 꺼지면 가스가 계속 누출되어 대기 중에 많은 양의 유독성 또는 폭발성 가스를 형성하여 사고를 일으키기 쉽습니다. 가스 압력이 너무 작으면 연소 속도가 출구 속도보다 빨라서 화염이 화염 구멍에 들어가 계속 타게 됩니다. 이 현상을 템퍼링이라고 합니다. 템퍼링 시 무산소 상태의 불완전 연소가 발생하여 다량의 유독 가스가 발생하고 석유 가스도 외부로 유출되어 사고의 위험이 있습니다.

엔지니어와 기술자에 의한 수많은 실험을 통해 가스 안전 연소가 일정한 압력차를 유지해야 함을 확인했을 뿐만 아니라 다른 구성 요소의 가스가 안전한 연소에 필요한 압력 차이가 동일하지 않음을 확인했습니다. 예: 인공 가스, 80-100mm 수주; 액화 석유 가스, 250-350mm 수주. 위에서 언급한 2940Pa는 이 두 값의 평균입니다.

& #39;레귤레이터 원리로 돌아가 보자. 실린더의 앵글 밸브(즉, 벤트 스위치)를 열면 고압 액화 석유 가스가 입구 파이프를 통과하여 밸브 개스킷이 하부 플레넘으로 열립니다. 하부 플레넘의 가스가 증가함에 따라 하부 플레넘의 압력이 증가합니다. 고무 필름이 위로 올라갑니다. 상부 공기실의 부피는 점차 작아집니다. 상부 공기실 압력이 대기압보다 강하면 실내 공기가 호흡 구멍에서 천천히 배출되고 압력 여자기는 한 번 내 쉰다. 이 과정에서 레버의 오른쪽 끝이 위로 이동하고 왼쪽 끝이 아래로 눌러져 흡기 노즐이 점차 닫히고 공기 공급이 중단되어 더 이상 하부 공기실의 압력이 상승하지 않습니다.

가스로 스위치를 켜면 가스의 외부 출력으로 인해 가스 압력이 감소하고 고무 필름이 오목하고 레버의 오른쪽 끝이 아래쪽으로 이동하고 왼쪽 끝이 위쪽으로 이동하고 밸브 패드가 열리고 고압 석유 가스가 더 낮은 공기 챔버로 들어갑니다. 이 과정에서 상부 공기실의 부피는 점차 커집니다. 그 압력이 외부 대기압보다 낮을 때 공기는 외부 호흡 구멍에서 상부 공기실로 들어가고 압력 조절기의 흡입 과정이 완료됩니다.

따라서 스토브의 연소 과정에서 고무 필름은 지속적으로 볼록하고 오목하며 밸브 패드는 레버에 의해 구동되며 또한 열리고 닫힙니다. 전체 동적 변화에서 우리는 압력 조절기의 레버, 왼쪽 및 오른쪽 팔의 길이(왼쪽 짧고 오른쪽 길이의 특성에 주의), 합리적인 비율, 더하기 고무 필름만 보장하면 됩니다. 그리고 레버의 오른쪽 끝에 있는 스프링 적절한 양의 힘을 가하면 밸브 매트가 닫히는 시간보다 훨씬 적게 열리고 두 기간 사이에 적절한 비율을 갖게 됩니다. 이 적절한 비율은 하부 공기실의 공기 압력을 보장하며, 이는 항상 상부 공기실보다 약 2940Pa 더 큽니다. 상부 공기실 압력은 당시의 외부 대기압 값으로 근사할 수 있습니다. 이것은 화재 구멍을 떠나는 가스의 압력을 항상 2940Pa의 대기압 값보다 크게 만들고 가스는 정상 상태에서 연소합니다. 이것은 레귤레이터 설계의 첫 번째 미묘함입니다.

숨쉬는 구멍의 디자인에서 표현되는 두 번째 미묘함은 너무나 독창적입니다. 첫째, 왜 상부 보닛 가장자리에 숨구멍이 뚫려 있습니까? 드릴링하기 쉬운 다른 위치에 드릴링하는 대신? 둘째, 호흡 구멍의 직경은 0.8mm입니다. 가장 적은 수의 녹 바늘만 통과할 수 있습니다. 조리개가 왜 이렇게 작지?

보닛 가장자리에 구멍이 뚫려 있어 고무 멤브레인에 고정됩니다. 하부 공기실의 공기압이 너무 크면 고무 필름이 위로 부풀어 올라 즉시 호흡 구멍을 막아 상부 공기실의 공기가 호흡 구멍에서 바깥쪽으로 배출되는 것을 방지합니다. 보일의 법칙& #39;s law에 따르면 상부 공기실에 밀폐된 공기는 일정량의 공기를 가지고 있으며 부피가 작아질수록 압력은 지속적으로 증가합니다. 즉, pV=일정합니다. 상하 기압의 과도하게 큰 기압차로 인해 고무막이 손상되는 것을 방지하고, 다이어프램 손상으로 인한 석유가스 누출을 방지합니다.

호흡 구멍의 직경은 0.8mm이지만 구멍의 깊이는 약 1cm입니다. 유체 역학에 대한 지식이 여기에 완전히 적용됩니다. 유체가 움직일 때 지연으로 인한 내부 마찰이 있습니다. 구멍 면적이 작을수록 깊이가 클수록 내부 마찰이 커지고 감쇠 효과가 커집니다. 즉, 초당 유량은 작아집니다. 이와 같이 상부 공기실은 호기 및 들숨 동안 긴 시간 과정을 가지므로 동적 변화에서 LPG가 증감될 때 급격한 증가도 아니고 급격한 감소도 아님을 보장하며, 불꽃을 만들 수 있습니다. 안정적인 연소는 동적 균형 조정 과정을 반영합니다.

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