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氣相色譜的載氣鋼瓶減壓閥

來源:上?;莘挚茖W(xué)分析儀器有限公司   2016年12月03日 13:06  

       新鋼瓶中的氣體都在10個(gè)MPa以上,但用到末期,大約只有不到1MPa了。我們都知道氣體鋼瓶使用的時(shí)候,不能把氣體*用盡。那么,zui后應(yīng)該保留多少壓強(qiáng)的余氣呢?

      鋼瓶使用初期和末期的壓強(qiáng)變化很大。而且本身壓強(qiáng)也很高,不適合色譜儀使用。因此必須有這樣一個(gè)裝置,來把高壓的氣瓶氣體降壓到色譜儀需要的0.6MPa左右的壓強(qiáng)。并且要能夠在鋼瓶壓力很大幅度變化的情況下,保持輸出壓力基本穩(wěn)定。這一個(gè)裝置,就是減壓閥了。減壓閥的主要目標(biāo)是2個(gè),1、降低氣體壓力。2、在輸入壓力大幅度變化的情況下,保持輸出壓力基本穩(wěn)定。這一目標(biāo)和色譜儀上穩(wěn)壓閥和穩(wěn)流閥的工作目標(biāo)并不相同。

      要理解減壓閥的工作原理,首先要嘗試對(duì)隔膜進(jìn)行相應(yīng)的受力分析。這個(gè)隔膜收到外面大氣壓向下的壓力和彈簧向下的壓力,當(dāng)然這個(gè)彈簧壓力是我們能夠調(diào)節(jié)的。同時(shí)收到出口腔內(nèi)壓強(qiáng)向上的壓力,和入口腔內(nèi)壓強(qiáng)對(duì)提升針閥下平面造成的壓力。正常工作中,我們通過調(diào)整彈簧壓力控制出口腔壓強(qiáng)到合適的輸出值。當(dāng)鋼瓶壓力發(fā)生變化時(shí),例如載氣將要用盡,入口腔壓力下降時(shí),入口腔對(duì)提升針閥的下平面造成的壓力減小,隔膜受到的向上的力減小,隔膜將向下移動(dòng),導(dǎo)致提升針閥開度加大。同時(shí),入口腔壓力下降,導(dǎo)致出口腔和入口腔之間的壓差減小,從入口腔進(jìn)入出口腔的氣體量減小。在穩(wěn)定用氣的情況下,出口腔供氣不足,將造成壓強(qiáng)下降。當(dāng)出口腔壓強(qiáng)下降后,出口腔壓強(qiáng)對(duì)隔膜的壓力就下降了,隔膜將向下移動(dòng),導(dǎo)致提升針閥開度加大。開度加大后,入口腔和出口腔之間的氣體阻力減小,會(huì)有更多的氣體可以到達(dá)出口腔,穩(wěn)定了出口腔的壓力。

      減壓閥正常工作下,彈簧壓力都是調(diào)整到一個(gè)較大值的。因?yàn)殇撈扛邏簩?duì)提升針閥入口腔端有一個(gè)較大壓力,或者從另一個(gè)角度說,出口和大氣的壓差是很大的,需要一個(gè)很大的彈簧壓力來平衡。當(dāng)我們換鋼瓶的時(shí)候,如果不首先將壓力放盡就斷開鋼瓶與減壓表,減壓表入口腔壓力驟降將導(dǎo)致提升針閥快速下降開度增加。開度增加導(dǎo)致出口腔氣體倒灌入口腔泄壓并導(dǎo)致入口腔壓力驟降,提升針閥將因此進(jìn)一步快速增加開度。這種情況帶來兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn):1、快速的從入口泄壓導(dǎo)致彈簧快速伸長,可能損壞減壓閥的彈性金屬膜片。2、如果沒有關(guān)閉減壓閥和管線的閥門,會(huì)導(dǎo)致色譜儀入口泄壓,發(fā)生色譜故障。

       從這一點(diǎn)看,換鋼瓶時(shí)必須先斷開減壓閥和管線的連接,同時(shí)要避免快速從減壓表入口降壓,即應(yīng)首先把彈簧壓力降低。降低彈簧壓力后,金屬膜片受到向下的力減小,不會(huì)在泄壓的過程中被大幅度快速向下壓迫。但這樣做帶來另一個(gè)問題,彈簧壓力降低后,出口腔壓力將導(dǎo)致提升針閥關(guān)閉,入口腔和出口腔隔離。這樣斷開鋼瓶和減壓表的連接時(shí),出口腔壓力保持不變。當(dāng)我們換好鋼瓶要供氣的時(shí)候,調(diào)整彈簧壓力卻看不到輸出端壓力表的變化情況,因此只好多調(diào)一點(diǎn)到指針有變化,導(dǎo)致每換一次鋼瓶,出口端壓力就增加一點(diǎn)。為了避免這一問題,我們需要對(duì)輸出端降壓。因此要斷開減壓表和管線的連接進(jìn)行放氣降壓,以便于再次調(diào)整時(shí)能夠看到調(diào)整情況。

 

(來源于:儀器信息網(wǎng))

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