康茂盛減壓器康茂盛減壓器

（1）813系列減壓器的本體是由黃銅<HPb59-1>制成。兩級(jí)減壓與單

減壓器

級(jí)減壓的構(gòu)造基本相似，均由活門(mén)頂桿、調(diào)壓彈簧、彈性薄膜裝置、減壓門(mén)等零部件組成。*級(jí)減壓系統(tǒng)主要用于將高壓氣體自動(dòng)降為中壓氣體，降至壓力為2MPa，然后送入第二級(jí)減壓系統(tǒng)。在二級(jí)減壓系統(tǒng)，當(dāng)旋擰調(diào)壓螺釘時(shí)，通過(guò)調(diào)壓彈簧、彈性薄膜裝置及活門(mén)頂桿，使減壓活門(mén)作不同程度的開(kāi)啟和關(guān)閉，以用來(lái)調(diào)節(jié)*減壓系統(tǒng)送入的氧氣的減壓程度或停止供氣。

（2）813型減壓器進(jìn)氣接頭處螺紋尺寸為23.4mm，接頭的內(nèi)孔尺寸為7mm，出氣接頭內(nèi)徑尺寸為4.8mm，其大流量為40m3 /h。減壓器本體上還裝有高壓氧氣表和低壓氧氣表，分別指示高壓氣室（即氧氣瓶?jī)?nèi)）和低壓氣室內(nèi)的壓力（即工作壓力）。高壓氧氣表的量程為25MPa。低壓氧氣表的量程為0-1.6MPa。

使用813型減壓器時(shí)，當(dāng)順時(shí)針旋擰調(diào)節(jié)螺釘時(shí)，可頂開(kāi)減壓活門(mén)，高壓氧氣便從縫隙中流入低壓室。由于氧氣在低壓室內(nèi)體積發(fā)生膨脹而使壓力降低，即減壓作用。

（3）813型雙級(jí)式減壓器進(jìn)氣接頭螺母螺紋尺寸為G 5/8，接頭的內(nèi)徑尺寸為7 mm，出氣接頭的內(nèi)徑尺寸可按不同需要選用5 mm或9 mm兩種。在本體上安裝的高壓氧氣表的量程為0-25MPa，低壓氧氣表的量程為0-1.6MPa。 [2] 

)氧氣瓶放氣或開(kāi)啟減壓器時(shí)動(dòng)作必須緩慢。如果閥門(mén)開(kāi)啟速度過(guò)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(jī)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(guò)快產(chǎn)生的靜電火花以及減壓器有油污等，也會(huì)引起著火燃燒燒壞減壓器零件。 [3] 

(2)減壓器安裝前及開(kāi)啟氣瓶閥時(shí)的注意事項(xiàng)：安裝減壓器之前，要略打瓶閥門(mén)，吹除污物，以防灰塵和水分帶入減壓器。在開(kāi)啟氣瓶閥時(shí)，瓶閥出氣口不得對(duì)準(zhǔn)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(guò)火的鐵絲或卡箍擰緊；防止送氣后脫開(kāi)發(fā)生危險(xiǎn)。

(3)減壓器裝卸及工作時(shí)的注意事項(xiàng)：裝卸減壓器時(shí)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(guò)程中必須注意觀察工作壓力表的壓力數(shù)值。停止工作時(shí)應(yīng)先松開(kāi)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(hù)彈簧和減壓活門(mén)免受損壞。工作結(jié)束后，應(yīng)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(yàn)。這樣做是為了確保調(diào)壓的可靠性和壓力表讀數(shù)的準(zhǔn)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(dòng)作不靈等，應(yīng)及時(shí)維修。

(5)減壓器凍結(jié)的處理。減壓器在使用過(guò)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。

減壓器動(dòng)態(tài)仿真的有限體積模型

編輯

研究背景

減壓器是利用節(jié)流原理工作的部件，其作用是使流入的高壓氣體降壓至工作要求的值并穩(wěn)定在一定的壓力范圍內(nèi)。以往的減壓器模型一般有兩個(gè)特點(diǎn)，一是壓力微分方程通常是基于對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的求導(dǎo)并采用等熵過(guò)程假設(shè)或等溫過(guò)程假設(shè)推導(dǎo)得到，而非從可壓縮瞬變流一維守恒形式的能量方程推導(dǎo)得到，其模型的終形式過(guò)多依賴(lài)于理想氣體狀態(tài)方程，二是通常側(cè)重于仿真閥芯的節(jié)流和穩(wěn)壓作用，而對(duì)高、低壓腔以外的其它腔室的作用考慮的相對(duì)較少。相關(guān)研究對(duì)某膜片式減壓器動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)研究，但沒(méi)有對(duì)阻尼腔和卸荷腔單獨(dú)建模；針對(duì)某逆向卸荷式減壓器的四個(gè)腔室建立了壓力微分方程，但在推導(dǎo)上采用了等溫過(guò)程假設(shè)。從可壓縮瞬變流一維守恒形式的方程出發(fā)，通過(guò)引入空間位置交錯(cuò)的兩種有限控制體積，提出了一維可壓縮瞬變流的有限元狀態(tài)變量模型，雖然稱(chēng)為有限元模型，推導(dǎo)采用的方法在一維情況下也可稱(chēng)為有限體積法，為拓寬模型的應(yīng)用范圍，通過(guò)對(duì)能量方程在低馬赫數(shù)時(shí)的簡(jiǎn)化獲得了管道分支和容腔的壓力微分方程，其方程是針對(duì)體積恒定的容腔推導(dǎo)的，不適用于變體積容腔。

氣體減壓器數(shù)學(xué)模型

圖 1為某逆向卸荷膜片式減壓器和某貯箱增壓系統(tǒng)所用減壓器的結(jié)構(gòu)示

圖 1 逆向卸荷膜片式和增壓系統(tǒng)所用減壓器示意圖

意圖，對(duì)前者進(jìn)行了仿真，以下將以這兩種減壓器為例建立氣體減壓器的有限體積模型。

圖 2為兩種減壓器的有限控制體積網(wǎng)格，其邊界處為相連氣體管道的邊界網(wǎng)格，把減壓器視為由高壓腔、低壓腔、阻尼腔和卸荷腔(或封閉腔 )四個(gè)氣體容積組合而成，氣體容積之間由局部流阻連接。由于閥芯直徑遠(yuǎn)小于膜片

圖 2 兩種減壓器的有限控制體積網(wǎng)格

直徑，高壓腔和低壓腔的體積隨閥芯的開(kāi)合變化不大，可視為體積恒定的氣體容積，阻尼腔和卸荷腔(或封閉腔)的體積隨閥芯的開(kāi)合變化較大，需要視為變體積氣體容積。數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)的基本思想：由于視減壓器的四個(gè)腔室為氣體容積，而氣體容積模型中難以處理的狀態(tài)參數(shù)是其速度項(xiàng)，因?yàn)閷?duì)一個(gè)有多個(gè)入口和出口的容腔而言，不具備一個(gè)有確定值和明確物理意義的統(tǒng)一的速度，其中的流體必定是分區(qū)流動(dòng)的，因此推導(dǎo)中采用壓力、密度、節(jié)流處流量、入口流量、出口流量這些具有相對(duì)明確物理意義的物理量代替速度項(xiàng)的表達(dá)。

研究結(jié)論

減壓器建模和編程時(shí)采用了通用建模和編程方法，即按照一定的規(guī)則進(jìn)行參數(shù)定義，仿真時(shí)只需要給出待仿真減壓器的參數(shù)輸入文件，通過(guò)減壓器類(lèi)型識(shí)別變量，程序即可對(duì)給定類(lèi)型的減壓器進(jìn)行仿真。前面介紹的逆向卸荷膜片式減壓器和貯箱增壓系統(tǒng)所用減壓器對(duì)應(yīng)的類(lèi)型識(shí)別變量分別為1和 2，對(duì)前者的仿真結(jié)果表明有限體積模型的穩(wěn)態(tài)精度合乎工程需要；對(duì)后者的仿真獲得了減壓器各個(gè)腔室狀態(tài)參數(shù)和閥芯開(kāi)度的響應(yīng)曲線，這些曲線不僅可以研究減壓器的節(jié)流和穩(wěn)壓作用，而且可以研究動(dòng)態(tài)過(guò)程中各個(gè)腔室狀態(tài)參數(shù)的變化情況?？梢?jiàn)，氣體減壓器的有限體積模型及其建模方法顯示出良好的有效性和通用性,具有良好的應(yīng)用前景，以后的工作是針對(duì)特定減壓器進(jìn)行仿真并與動(dòng)態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證模型的動(dòng)態(tài)精度并修正模型參數(shù)(例如流量系數(shù))。此外，減壓器的建模過(guò)程表明相關(guān)研究提出的有限元狀態(tài)變量模型適用于對(duì)復(fù)雜管網(wǎng)的建模，在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)仿真上具有廣泛的應(yīng)用前景。 [4]