?(3)反饋調壓部件設計采用了反饋采樣,閉環調節的獨特結構方案。從而避免了因管路流量變化引起出口燃氣壓力波動,使燃氣出口壓力穩定,保證了燃燒的平衡性和高效性。
??? (4)關鍵元件材料的選用
??? 對影響閥體工作可靠性和性能一致性的關鍵控制元件—膜片,選用進口特種橡膠,并采取表面涂層工藝。該種材料不僅在天然氣、液化石油氣、人工煤氣及其添加物中性能穩定,抗撕裂強度高,無黏結性,且能在-15℃~+60℃的工作溫度下,保持質地柔軟。保證產品在不同地域、不同溫度環境下正常安全工作。
??? 燃氣安全比例控制器的具體結構及組成部件如圖2所示。
3?工作原理
?? 如圖2,燃氣由進氣口1經過濾網2進入V1二位二通常閉電磁直動閥,前端閉環導磁回路在磁場作用下向最小磁阻方向靠攏,通電后V1主閥口5打開,燃氣進入6氣腔B。
??? V2為先導比例閥,V2具有出口流向轉換及比例調節功能。由于V2下端磁間隙最大,V2動鐵芯具有向下的吸合力且吸合力隨著通入電壓的增加而增加,并將閥口打開,氣體進入先導閥腔。當電壓從O到額定值時,燃氣先從10直接排至出口,期間通過調節螺釘調節10通道的大小,直接控制出口的流量。
??? 隨著V2電壓增加,向下推力增加,閥口開度不斷增加,進入先導閥腔內的氣體大于經10、11通道排出的氣體,壓力逐漸升高,導致燃氣經管道9進入12氣腔C內,這樣使膜片14受壓力增加的影響向上頂,打開主閥口20。燃氣由6經20進入出氣口21,終使閥體完全打開。當10通道排放調節到最小時,在進氣口壓力不變的情況下,先導閥腔內氣壓增加速度加快,導致經9后到達12氣腔C內氣壓增加速度加快,使主閥快速打開。相反,當排放調節最大時,使主閥慢速打開,故10內的調節螺釘具有延時慢開的調節功能。
??? 如圖25為伺服壓力調節器。膜片下腔中間經通道24及通道9與氣囊相連,外圍經通道23與出口相連,膜片上腔與大氣連通。通過調節彈簧的壓力,達到調節氣囊內壓力的目的,保證主閥行程穩定,達到出口壓力穩定。
??? 具體工作過程為當21出氣口出氣壓力過高時,氣體經通道23進入膜片外圍,當出口壓力大于預先調定的彈簧壓力時,將膜片托起,使通道24與23連通,氣腔C內的氣體經通道9、24及23排出,使氣腔C內的壓力減小,膜片14回落,使先導主閥口20開度減小,從而使燃氣流量及壓力減小。故伺服調壓器起到出口壓力設定,輸出壓力穩定的功能。
??? 在電磁閥正常工作關閉時,V1、V2內線圈斷電,Vl、V2閥口關閉。氣囊內氣體經10、11排出,先導主閥口關閉。
4?創新點
??? (1)采用V1直動式緊急切斷開關控制閥和V2比例先導閥控制氣囊式先導主閥串聯結構,二次開閥,具有通過直動式電磁閥實現快速關閉,通過先導式控制閥的氣囊膨脹原理實現慢速開啟的特點,在保證使用安全可靠的前提下結構緊湊合理。而國內往往采用串聯兩個直動式加一個永久磁鐵控制的比例閥。
??? (2)在比例調節上較好地利用流體力學的流道原理結合比例電磁鐵采用電壓控制,與永久磁鐵電壓控制的方式相比,比例控制精度有了很大提高,故障率亦大大降低。
??? (3)具有延時功能,通過雙流道及氣囊貯氣緩沖的共同作用,使流經該控制器的燃氣流量緩慢地由零漸增至額定值,開啟時間可根據需求在0~30S內調節。
??? (4)具有伺服調壓作用,采用反饋采樣,閉環調節的方式,穩定出口燃氣壓力于設定值,保證了燃燒的平穩性,避免了火焰沖擊現象的產生,節能效果十分明顯。
??? 燃氣安全比例控制器已研制成功并進入市場,但要其在市場中成長,被用戶完全接受還有許多工作要做。不斷提高產品質量、完善產品的功能、改進產品的設計、拓展使用領域還任重道遠。我們將繼續為此作出不懈的努力。????
參考文獻
??? 1 關景泰,機電液控制技術,上海.同濟大學出版社,2003.2; 113~114
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