中國常用標準氣體鋼瓶減壓閥工作原理
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氣體鋼瓶減壓閥工作原理及使用方法
在物理化學實驗中,經(jīng)常要用到氧氣、氮氣、氫氣、氬氣等氣體。這些氣體一般都是貯存在的高壓氣體鋼瓶中。使用時通過減壓閥使氣體壓力降至實驗所需范圍,再經(jīng)過其它控制閥門細調(diào),使氣體輸入使用系統(tǒng)。常用的減壓閥為氧氣減壓閥,簡稱氧氣表。(1)壓縮氣體臨界溫度低于-10℃的氣體,經(jīng)加高壓壓縮,仍處于氣態(tài)者稱壓縮氣體,如氧、氮、氫、空氣、氬、氮等。這類氣體鋼瓶若設計壓力大于或等于12MPa(125kg/cm2)稱高壓氣瓶。
?。?)液化氣體臨界溫度≥10℃的氣體,經(jīng)加高壓壓縮,轉(zhuǎn)為液態(tài)并與其蒸氣處于平衡狀態(tài)者稱為液化氣體。臨界溫度在-10℃至70℃者稱高壓液化氣體,如二氧化碳、氧化亞氮。臨界溫度高于70℃,且在60℃時飽和蒸氣壓大于0.1MPa者稱低壓液化氣體,如氨、氯、硫化氫等即是。
?。?)溶解氣體單純加高壓壓縮,可產(chǎn)生分解、爆炸等危險性的氣體,必須在加高壓的同時,將其溶解于適當溶劑,并由多孔性固體物充盛。在15℃以下壓力達0.2MPa以上,稱為溶解氣體(或稱氣體溶液),如乙炔。從氣體的性質(zhì)分類可分,如氫、一氧化碳等;助燃氣體,如氧、氧化亞氮等;不然氣體,如氮、二氧化碳等。
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內(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。上海申弘閥門有限公司主營閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。半導體制程,實驗室,氣相分析,測試儀表,石油化學工業(yè),電廠設備
使用時先打開鋼瓶總開關(guān),然后順時針轉(zhuǎn)動低壓表壓力調(diào)節(jié)螺桿,使其壓縮主彈簧并傳動薄膜、彈簧墊塊和頂桿而將活門打開。這樣進口的高壓氣體由高壓室經(jīng)節(jié)流減壓后進入低壓室,并經(jīng)出口通往工作系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿,改變活門開啟的高度,從而調(diào)節(jié)高壓氣體的通過量并達到所需的壓力值。
減壓閥都裝有安全閥。它是保護減壓閥并使之安全使用的裝置,也是減壓閥出現(xiàn)故障的信號裝置。如果由于活門墊、活門損壞或由于其它原因,導致出口壓力自行上升并超過一定許可值時,安全閥會自動打開排氣。
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。高進口壓力大多為,低進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,高出口壓力為。
(2)安裝減壓閥時應確定其連接規(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*吻合。因此,在使用時應保持兩個半球面的光潔,以確保良好的氣密效果。安裝前可用高壓氣體吹除灰塵。必要時也可用聚四氟乙烯等材料作墊圈。
(3)氧氣減壓閥應嚴禁接觸油脂,以免發(fā)生火警事故。
(4)停止工作時,應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久受壓變形。
(5)減壓閥應避免撞擊振動,不可與腐蝕性物質(zhì)相接觸。
氣體鋼瓶的存放與安全操作
?。?)氣瓶必須存放在陰涼、干燥、遠離熱源的房間,并且要嚴禁明火,防曝曬。除不燃性氣體外,一律不得進入實驗樓內(nèi)。使用中的氣瓶要直立固定。
(2)氣瓶的顏色及閥門轉(zhuǎn)向
為了保證安全,氣瓶用顏色標志,不致使各種氣瓶錯裝、混裝。同時,為了不使配件混亂,各種氣瓶據(jù)性質(zhì)不同,閥門轉(zhuǎn)向不同。
通則:氣瓶為紅色,左轉(zhuǎn)。有毒氣體(氣瓶為黃色)、不燃氣體右轉(zhuǎn)。壓縮氣瓶顏色閥門轉(zhuǎn)向一覽表
?。?)氣體鋼瓶的存放
①氣瓶應貯存于通風陰涼處,不能過冷、過熱或忽冷忽熱,使瓶材變質(zhì)。也不能暴于日光及一切熱源照射下,因為暴于熱力中,瓶壁強度可能減弱,瓶內(nèi)氣體膨脹,壓力迅速增長,可能引起爆炸。
?、跉馄扛浇荒苡羞€原性有機物,如有油污的棉紗、棉布等,不要用塑料布、油氈之類蓋,以免爆炸。
?、畚鸱庞谕ǖ?,以免碰跌。
?、懿挥玫臍馄坎灰旁趯嶒炇?,應有專庫保存。
⑤不同氣瓶不能混放。空瓶與裝有氣體的瓶應分別存放。
?、拊趯嶒炇抑?,不要將氣瓶倒放、臥倒,以防止開閥門時噴出壓縮液體。要牢固地直立,固定于墻邊或?qū)嶒炞肋?,用固定架固定?br />
?、呓邮諝馄繒r,應用肥皂水試驗閥門有無漏氣,如果漏氣,要退回廠家,否則會發(fā)生危險。
(4)氣體鋼瓶的搬運
氣瓶要避免敲擊、撞擊及滾動。閥門是脆弱的部份,要加以保護,因此,搬運氣瓶,要注意遵守以下的規(guī)則:
?、僖话阋?guī)定:
搬運氣瓶時,不使氣瓶突出車旁或兩端,并應采取充分措施防止氣瓶從車上掉下。
運輸時不可散置,以免在車輛行進中,發(fā)生碰撞。不可用磁鐵或鐵鏈懸吊,可以用繩索系牢吊裝,每次不可超過一個。如果用起重機裝卸超過一個時,應用正式設計托架。
?、跉馄堪徇\時,應罩好氣鋼瓶帽,保護閥門。
③避免使用染有油脂的人手、手套、破布接觸搬運氣瓶。
?、馨徇\前,應將聯(lián)接氣瓶的一切附件如壓力調(diào)節(jié)器、橡皮管等卸去。
(5)氣瓶使用
①氣瓶必須聯(lián)接壓力調(diào)節(jié)器,經(jīng)降壓后,再流出使用,不要直接聯(lián)接氣瓶閥門使用氣體。各種氣體的調(diào)節(jié)器及配管不要混亂使用,使用氧氣時要尤其注意此問題,否則可能發(fā)生爆炸。配件和氣瓶均漆上同一顏色的標志。
②安裝調(diào)節(jié)器、配管等,要用合適的。如不合適,絕不能用力強求吻合,接合口不要放潤滑油,不要焊接。安裝后,試接口,不漏氣方可使用。
?、郾3珠y門清潔,防止砂礫、穢物或污水等侵入閥門套管,引起漏氣。清理時,由有經(jīng)驗的人慢慢開閥門,排出少量氣沖走污物,操作人員應稍遠離氣瓶閥門。
④開閥門時,應徐徐進行;關(guān)閉閥門時,以能將氣體截止流出就可以,適可而止,不要過度用力。⑤氣體之氣瓶,經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器后,應裝單向閥門,防止回火。
?、逇馄坎灰碗娖麟娋€接觸,以免發(fā)生電弧,使瓶內(nèi)氣體受熱發(fā)生危險。如使用乙炔氣焊接或割切金屬,要使氣瓶遠離火源及熔渣。
?、唿c火前,要確??諝馀疟M,不發(fā)生回火才可以點火。為此,用試管收集氣體試驗,如為氫氣,收集氣體不爆炸后,才能點火。
使用乙炔焊槍,亦應放一會兒氣,保證不混空氣,才點燃焊槍。
?、鄽怏w或腐蝕氣體,每次實驗完畢,都應將與儀器聯(lián)接管拆除,不要聯(lián)接過夜。
?、釟馄績?nèi)的氣體不能用盡,即輸入氣體壓力表指壓不應為零,否則,可能混入空氣,將來再重裝的氣體工作時會發(fā)生危險。
?、鈿馄扛浇?,必須有合適的滅火器,且工作場所通風良好。
(6)特別注意及事故處理
?、僖胰驳你~鹽、銀鹽是爆炸物,乙炔氣及氣瓶切勿與銅或含銅70%以上的合金接觸,一切附件不能用這些金屬。②氣瓶與儀器中間應有安全瓶,防止藥物回吸入瓶中,發(fā)生危險。
?、廴绨l(fā)生回火或氣瓶瓶身發(fā)熱現(xiàn)象,應立即關(guān)掉氣瓶閥門,將氣瓶搬出室外空礦處,并將氣瓶浸入冷水中,或澆以大量涼水,降低溫度,將閥門徐徐打開,繼續(xù)保持冷卻至氣體放完為止。
④乙炔、氫氣、石油氣是危險的。
?、菅鯕怆m然不是易燃物,但助燃性強,一定不能接觸污物、有機物。
⑥使用腐蝕性氣體,氣瓶和附件都要勤檢查,不用時,不要放在實驗室中。
(7)壓力調(diào)節(jié)器的用途和操作
壓力調(diào)節(jié)器是準確的儀器。它的設計使氣瓶輸出壓力降至安全范圍才流出,使流出氣體壓力限制在安全范圍內(nèi),防止任何儀器或裝置被超壓撞壞,同時氣流壓力穩(wěn)定,好的調(diào)壓器應有以下性能:
?、贇馄枯斎霘怏w改變壓力,調(diào)節(jié)器輸出氣體壓力能維持常壓。
②壓力調(diào)節(jié)器不因氣體輸出速度改變而改變壓力,偏差很小,基本維持恒壓。
?、弁V构ぷ鲿r,系統(tǒng)內(nèi)的終壓不會提高。
(8)操作方法
?、僭谂c氣瓶聯(lián)接之前,察看調(diào)節(jié)器入口和氣瓶閥門出口有無異物,如有,用布除去。但如系氧氣瓶,不能用布擦,此時,小心慢慢稍開氣瓶閥門,吹走出口之臟物。臟的氧氣壓力調(diào)節(jié)器入口用四氯化碳或三氯乙烯洗干凈,用氮氣吹干,再使用。
?、谟闷桨邈Q擰緊氣瓶出口和調(diào)節(jié)器入口之聯(lián)接,但不要加力于螺紋。有的氣瓶要在出入口間墊上密合墊,用聚四氟乙烯墊時,不要過于用力,否則墊被擠入閥門開口,阻擋氣體流出。
③向反時針方向松調(diào)壓螺旋至無張力,就關(guān)上調(diào)節(jié)器。
?、軝z查輸出氣體之針形閥是否關(guān)上。
?、蓍_氣時首先慢慢打開氣瓶的閥門,至輸入表讀出氣瓶全壓力。打開時,一定要全開閥門,調(diào)節(jié)器的輸出壓力才能維持恒定。
?、尴蝽槙r針方向擰動調(diào)節(jié)螺旋,將輸出壓力調(diào)至要求的工作壓力。
?、哒{(diào)動針形閥調(diào)整流速。
?、嚓P(guān)氣時首先關(guān)氣瓶閥門。
⑨打開針形閥,將壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)之氣體排凈。此時兩個壓力表的讀數(shù)均應為零。
?、庀蚍磿r針方向松開調(diào)節(jié)螺旋至無張力,將調(diào)節(jié)器關(guān)上。⑾關(guān)上調(diào)節(jié)器輸出的針形閥。
?。?)保存
壓力調(diào)節(jié)器不用時,要及時拆下按下法保存。
?、賶毫φ{(diào)節(jié)器保存于干凈無腐蝕性氣體的地方。
?、谟糜诟g性氣體或氣體的調(diào)節(jié)器,用完后,立即用干燥氮氣沖洗。洗時,將螺旋向順時針方向打開,接上氮氣,通入入口管。沖洗十分鐘以上。
?、廴缓笥迷z袋將入口管封住,保持清潔。(10)壓力調(diào)節(jié)器的檢查
調(diào)節(jié)器要經(jīng)常檢查,尤其是強腐蝕性氣體的調(diào)節(jié)器,使用一周就要檢查一次,其他的可隔一兩個月檢查一次。完好的壓力調(diào)節(jié)器應符合下述技術(shù)條件:
①無壓力時兩表讀數(shù)都應為零。
?、陂_氣瓶閥門,調(diào)松螺旋后,應讀出氣瓶高壓力。
?、坳P(guān)上調(diào)節(jié)器輸入針形閥,在五至十分鐘內(nèi),輸出壓力表之壓力不應上升,否則內(nèi)部閥門有漏氣處。④順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺旋,應指出正常輸出壓力,如達不到,表示內(nèi)部有堵塞,稍后些使輸出壓上升,這叫緩慢現(xiàn)象,呈現(xiàn)緩慢現(xiàn)象的調(diào)節(jié)器不能使用。
⑤關(guān)上氣瓶閥門,在五至十分鐘內(nèi),輸入輸出壓力均不應有變化,如下降,表示有漏氣的地方,可能在輸入管、針形閥、安全裝置隔膜等處漏氣。
⑥在操作時,輸出壓力異常下降,表示表內(nèi)有故障。出現(xiàn)任何不正常現(xiàn)象,都要修理好才能用。
注意:任何氣體的壓力調(diào)節(jié)器用過后,都不能用作氧氣壓力調(diào)節(jié)器!原則上,每個氣體的調(diào)節(jié)器都不能混用,除非使用者非常了解該兩種氣體特性,確定不發(fā)生反應!
3.其它氣體減壓閥
有些氣體,例如氮氣、空氣、氬氣等*性氣體,可以采用氧氣減壓閥。但還有一些氣體,如氨等腐蝕性氣體,則需要減壓閥。市面上常見的有氮氣、空氣、氫氣、氨、乙炔、丙烷、水蒸氣等減壓閥。
這些減壓閥的使用方法及注意事項與氧氣減壓閥基本相同。但是,還應該指出:減壓閥一般不用于其它氣體。為了防止誤用,有些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,安裝時應特別注意。
氣體減壓器安全使用:
(1)氧氣瓶放氣或開啟減壓器時動作必須緩慢。如果閥門開啟速度過快,減壓器工作部分的氣體因受絕熱壓縮而溫度大大提高,這樣有可能使有機材料制成的零件如橡膠填料、橡膠薄膜纖維質(zhì)襯墊著火燒壞,并可使減壓器*燒壞。另外,由于放氣過快產(chǎn)生的靜電火花以及減壓器有油污等,也會引起著火燃燒燒壞減壓器零件。
(2)減壓器安裝前及開啟氣瓶閥時的注意事項:安裝減壓器之前,要略打瓶閥門,吹除污物,以防灰塵和水分帶入減壓器。在開啟氣瓶閥時,瓶閥出氣口不得對準操作者或他人,以防高壓氣體突然沖出傷人。減壓器出氣口與氣體橡膠管接頭處必須用退過火的鐵絲或卡箍擰緊;防止送氣后脫開發(fā)生危險。
(3)減壓器裝卸及工作時的注意事項:裝卸減壓器時必須注意防止管接頭絲扣滑牙,以免旋裝不牢而射出。在工作過程中必須注意觀察工作壓力表的壓力數(shù)值。停止工作時應先松開減壓器的調(diào)壓螺釘,再關(guān)閉氧氣瓶閥,并把減壓器內(nèi)的氣體慢慢放盡,這樣,可以保護彈簧和減壓活門免受損壞。工作結(jié)束后,應從氣瓶上取下減壓器,加以妥善保存。
(4)減壓器必須定期校修,壓力表必須定期檢驗。這樣做是為了確保調(diào)壓的可靠性和壓力表讀數(shù)的準確性。在使用中如發(fā)現(xiàn)減壓器有漏氣現(xiàn)象、壓力表針動作不靈等,應及時維修。
(5)減壓器凍結(jié)的處理。減壓器在使用過程中如發(fā)現(xiàn)凍結(jié),用熱水或蒸汽解凍,絕不能用火焰或紅鐵烘烤。減壓器加熱后,必須吹掉其中殘留的水分。
(6)減壓器必須保持清潔。減壓器上不得沾染油脂、污物,如有油脂,必須在擦拭干凈后才能使用。
(7)各種氣體的減壓器及壓力表不得調(diào)換使用,如用于氧氣的減壓器不能用于乙炔、石油氣等系統(tǒng)中。
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