在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常要用到氧氣、氮?dú)狻錃狻鍤獾葰怏w。這些氣體一般都是貯存在專用的高壓氣體鋼瓶中。使用時(shí)通過(guò)減壓閥使氣體壓力降至實(shí)驗(yàn)所需范圍,再經(jīng)過(guò)其它控制閥門細(xì)調(diào),使氣體輸入使用系統(tǒng)。
減壓閥是一種自動(dòng)降低管路工作壓力的專門裝置,作用是在給定減壓范圍后,可以將較高壓力的介質(zhì)減到給定壓力。它可將閥前管路較高的液體壓力減少至閥后管路所需的水平。這里的傳輸介質(zhì)主要是水。減壓閥廣泛用于高層建筑、城市給水管網(wǎng)水壓過(guò)高的區(qū)域、礦井及其他場(chǎng)合,以保證給水系統(tǒng)中各用水點(diǎn)獲得適當(dāng)?shù)姆?wù)水壓和流量。鑒于水的漏失率和浪費(fèi)程度幾乎同給水系統(tǒng)的水壓大小成正比,因此減壓閥具有改善系統(tǒng)運(yùn)行工況和潛在節(jié)水作用,據(jù)統(tǒng)計(jì)其節(jié)水效果約為30%。減壓閥的構(gòu)造類型很多,以往常見(jiàn)的有薄膜式、內(nèi)彈簧活塞式等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內(nèi)流道對(duì)水流的局部阻力降低水壓。JB/T2203-1999《減壓閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》為主的通用類。國(guó)內(nèi)大多數(shù)減壓閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn),但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡完美,規(guī)格不全。氣體減壓閥最大公稱通徑為DN500,水用減壓閥最大公稱通徑DN1000。根據(jù)廠家所生產(chǎn)的減壓閥規(guī)格及掌握的資料來(lái)看,各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一,建議通用機(jī)械研究所對(duì)JB/T2203-1999《減壓閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》進(jìn)行修訂。建議設(shè)計(jì)院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用,減壓閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。
最常用的減壓閥為氧氣減壓閥,簡(jiǎn)稱氧氣表。
1.氧氣減壓閥的工作原理
氧氣減壓閥的高壓腔與鋼瓶連接,低壓腔為氣體出口,并通往使用系統(tǒng)。高壓表的示值為鋼瓶?jī)?nèi)貯存氣體的壓力。低壓表的出口壓力可由調(diào)節(jié)螺桿控制。
使用時(shí)先打開(kāi)鋼瓶總開(kāi)關(guān),然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)低壓表壓力調(diào)節(jié)螺桿,使其壓縮主彈簧并傳動(dòng)薄膜、彈簧墊塊和頂桿而將活門打開(kāi)。這樣進(jìn)口的高壓氣體由高壓室經(jīng)節(jié)流減壓后進(jìn)入低壓室,并經(jīng)出口通往工作系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿,改變活門開(kāi)啟的高度,從而調(diào)節(jié)高壓氣體的通過(guò)量并達(dá)到所需的壓力值。
減壓閥都裝有安全閥。它是保護(hù)減壓閥并使之安全使用的裝置,也是減壓閥出現(xiàn)故障的信號(hào)裝置。如果由于活門墊、活門損壞或由于其它原因,導(dǎo)致出口壓力自行上升并超過(guò)一定許可值時(shí),安全閥會(huì)自動(dòng)打開(kāi)排氣。
2.氧氣減壓閥的使用方法
(1)按使用要求的不同,氧氣減壓閥有許多規(guī)格。最高進(jìn)口壓力大多為,最低進(jìn)口壓力不小于出口壓力的2.5倍。出口壓力規(guī)格較多,一般為,最高出口壓力為。
(2)安裝減壓閥時(shí)應(yīng)確定其連接規(guī)格是否與鋼瓶和使用系統(tǒng)的接頭相一致。減壓閥與鋼瓶采用半球面連接,靠旋緊螺母使二者完全吻合。因此,在使用時(shí)應(yīng)保持兩個(gè)半球面的光潔,轉(zhuǎn)子泵以確保良好的氣密效果。安裝前可用高壓氣體吹除灰塵。必要時(shí)也可用聚四氟乙烯等材料作墊圈。
(3)氧氣減壓閥應(yīng)嚴(yán)禁接觸油脂,以免發(fā)生火警事故。
(4)停止工作時(shí),應(yīng)將減壓閥中余氣放凈,然后擰松調(diào)節(jié)螺桿以免彈性元件長(zhǎng)久受壓變形。
(5)減壓閥應(yīng)避免撞擊振動(dòng),不可與腐蝕性物質(zhì)相接觸。
3.其它氣體減壓閥
有些氣體,例如氮?dú)狻⒖諝狻鍤獾扔谰眯詺怏w,可以采用氧氣減壓閥。但還有一些氣體,如氨等腐蝕性氣體,則需要專用減壓閥。市面上常見(jiàn)的有氮?dú)狻⒖諝狻錃狻薄⒁胰病⒈椤⑺魵獾葘S脺p壓閥。
這些減壓閥的使用方法及注意事項(xiàng)與氧氣減壓閥基本相同。但是,還應(yīng)該指出:專用減壓閥一般不用于其它氣體。為了防止誤用,有些專用減壓閥與鋼瓶之間采用特殊連接口。例如氫氣和丙烷均采用左牙螺紋,也稱反向螺紋,安裝時(shí)應(yīng)特別注意。