Принцип работы углекислотного редуктора. Преимущества двухступенчатого редуктора

Принцип работы углекислотного редуктора. Преимущества двухступенчатого редуктора.

Углекислый газ в газовом баллоне находится под очень большим давлением. Рабочее давление в баллоне зависит от количества заправленного углекислого газа, а также температуры окружающей среды. Мы хотели бы напомнить о количестве заправляемого Со2 — максимально допустимое количество углекислого газа 720 гр. на 1 литр баллона. Более подробно о требованиях к баллонам, Вы можете прочитать в статьях Важная информация о баллонах СО2 и Расход Со2 в аквариуме.

Для правильной работы Баллонной системы Со2 для аквариума кроме баллона нужно устройство, обеспечивающее понижение и стабильное давление углекислого газа, поступающего из баллона. Таким устройством является редуктор.

В этой статье мы расскажем о углекислотном редукторе, узнаем о устройстве и принципах его работы, узнаем о преимуществах двухкамерных редукторов.

Устройство углекислотного редуктора и принцип его работы

Углекислотный редуктор, после его подключения к баллону и открытия вентиля производит понижение высокого давления в более низкое. Настроенное рабочее давление автоматически поддерживается независимо от изменений давления газа в баллоне.

Углекислотный редуктор работает следующим образом. Углекислый газ, под большим давлением попадает в редуктор через входной штуцер. Давление поступающего газа можно увидеть на первом манометре. Далее газ, преодолевая сопротивление пружины и отжимая ее вниз попадает в полость камеры. Так как площадь сечения камеры намного больше, чем площадь сечения проходного штуцера, в результате этого происходит понижение давления. Это давление можно увидеть на втором манометре.

Регулирование выходного давления

Регулировка давления производится при помощи ручки регулятора, которая как правило находится на передней части углекислотного редуктора. Поворачивая ее влево или вправо, происходит сжатие пружины, которая в свою очередь воздействует на мембрану. В результате такой регулировки происходит открытие отверстия, через которое углекислый газ проходит в полость камеры.

Мембрана углекислотного редуктора изготавливается из маслостойкой эластичной резины, что в свою очередь влияет на ее точное позиционирование относительно выходного отверстия.

Со временем давление газа в баллоне снижается и верхняя регулирующая пружина может немного опускаться. В результате этого изменяется площадь проходного сечения впускающего клапана

При открытии вентиля на баллоне происходит воздействие повышенным давлением на мембрану углекислотного редуктора повышенным давлением. Для обеспечения ее целосности на углекислотных редукторах устанавливается предохранительный нерегулируемый клапан. Такой клапан срабатывает в тех случаях, когда штуцер по каким-либо причинам теряет свою герметичность и начинает пропускать через себя увеличенный объем углекислого газа.

Двухкамерный (двухступенчатый) редуктор

По конструктивному исполнению углекислотные редукторы разделяются на два типа, проще говоря отличаются количеством рабочих камер. Это однокамерные и двухкамерные редукторы.

Принцип работы однокамерного редуктора мы рассмотрели выше. Основное отличие двухкамерного от однокамерного редуктора — это наличие второй рабочей камеры.

Двухступенчатый газовый редуктор схематично представляет собой два включенных последовательно одноступенчатых редуктора. Первый редуктор, по току газа, это первая ступень редуцирования (понижения давления), в которой входное давление значительно снижается благодаря уже предустановленным заводским отрегулированным параметрам. На второй ступени, с помощью регулятора (рукоятки, регулирующего винта), осуществляется уже точная регулировка выходного давления и его поддержание стабильным и постоянным.

Двухкамерные редукторы не подвержены так называемому дампу. Настроенное давление на выходе стабильное на протяжении всего срока использования углекислого газа в баллоне.

Типы резьбы G 3/4 и W 21.8

Для подключения редуктора к баллону используют комплектную накидную гайку, резьба штуцера вентиля должна соответствовать резьбе накидной гайки. Бывают ситуации, когда резьба вентиля баллона и накидной гайки углекислотного редуктора разная, в таком случае поможет специальный переходник. Такой переходник-адаптер позволит подключить оборудование с разными типами резьб.

На сегодняшний день самое распространенное оборудование, применяемое аквариумистами в Системах Со2 на территории России имеет два вида резьбы:

• G 3/4 -резьба трубная цилиндрическая, является российским стандартом
• W 21.8 — (она же Сп 21.8) — резьба трубная цилиндрическая, является европейским стандартом (Европа, КНР)

В нашем интернет-магазине всегда можно приобрести профессиональные однокамерные и двухкамерные углекислотные редукторы, комплектные Системы подачи газа в аквариум. Редуктора имеют накидную гайку с резьбой Российского стандарта G 3/4. Также мы готовы предложить переходники-адаптеры для подключения оборудования с разными типами резьбы.

Если вам понравилась статья, поделитесь ею с вашими друзьями!

© Копирование представленных на данном сайте материалов разрешается только при наличии активной обратной ссылки.

Принцип работы

Основной функцией редуктора-испарителя (вариант с пропановым топливом) является понижение давления газовой смеси, поступающей из баллона в сжиженной фазе под давлением 16 атм., до рабочего (1-2 атм.). Её перевод в газообразное состояние путём подогрева от охлаждающей жидкости ДВС и подачу/дозировку к камерам сгорания мотора.

Ключевая причина, по которой устройство выходит из строя – износ мембран. Поэтому, прежде чем переводить работу мотора на газ, его сначала прогревают на бензине.

Работа вакуумного редуктора-испарителя

Сжиженный газ, поступая из баллона через мультиклапан к редуктору, преодолевает усилие клапана, на который давит пружина мембраны первой ступени. Далее газовая смесь расширяется, нагреваясь от циркуляции тосола/антифриза в теплообменной полости, чем воздействует на мембрану, которая перемещает коромысло, прижимая резиновый клапан, к седлу перекрывая подачу топлива.

Затем газ в парообразном состоянии следует во вторую камеру, отпирая клапан, откуда поступает к двигателю. Этот цикл осуществляется на заведённом моторе, из-за разряжения в подающей на карбюратор магистрали, способом эжекции (высасывания) газа. В случае прекращения работы ДВС, по аналогии с первой ступенью, газовая смесь, заполняя пространство, давит на диафрагму, запирая клапан, прекращает поступление топлива.

Принудительная подача газа происходит для обогащения топливной смеси при пуске двигателя, из салона авто, нажатием кнопки управления газовым оборудованием.

Для обеспечения пожарной безопасности при заглушенном ДВС, срабатывает разгрузочное устройство, которое состоит из пружины с толкателем, подпирающим коромысло клапана второй ступени, отсекая подачу газа. При пуске двигателя диафрагма устройства, под действием разряжения от впускного коллектора через трубку и штуцер на редукторе, пересиливает упругость пружины, тем самым прекращает препятствовать перемещению коромысла клапана.

Работа электронного механизма

Такие устройства наиболее эффективны и экономичны. Кардинальных отличий в принципе действия газового испарителя ГБО 2 поколения с электроуправлением и вакуумного 1 поколения нет. За исключением того, что в первом варианте подача газа осуществляется с участием электромагнитного клапана.

А вот принцип работы редуктора ГБО 4 поколения, а также его управление во многом отличаются из-за отсутствия второй камеры. В машинах с таким оборудованием подача газового топлива происходит распределённым впрыском на каждый цилиндр. Такой подход требует поддержания стабильного давления в редукторе ГБО 4 поколения (1-1.4 атмосфер зависит от ДВС авто). Управляется механизм контроллером газовой системы, который принимает сигналы от ряда датчиков.

При достижении рабочей температуры редуктора ГБО 40-60°C (настраивается с помощью программного обеспечения), сигнал с температурного датчика устройства поступает на ЭБУ оборудования. На основании чего блок управления автоматически переводит топливную систему с бензина на газовую смесь, путём подачи импульса к катушке электроклапана, который дозирует жидкую фазу газа в полость, где при нагреве она переходит в парообразную форму, далее поступая к форсункам.

Для регулировки оборудования на холостом ходу и аварийного сброса топлива во всасывающий коллектор, к штуцеру механизма подводится вакуумная трубка от впускного тракта двигателя.

Устройство и принцип работы

Конструкционно газовый редуктор представляет собой механизм, состоящий из нескольких последовательно соединенных камер. Друг от друга они разделены клапанами.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Основным является разгрузочный клапан на выпуске, одновременно играющий роль дозатора впрыска — он может быть механическим (вакуумным) и электромагнитным (автоматически управляемым через специальный контроллер) с дополнительной защитой против хлопка (необходимо для полноценной совместимости с инжекторными моторами). Еще в обязательные элементы на редукторе любого поколения входят канал холостого хода и испарительный элемент. Обычный ремкомплект включает в себя быстроизнашиваемые резиновые кольца, уплотнители и прокладки. Сжиженный пропан или метан, проходя по магистрали, попадают в первую камеру (ступень) редуктора и испаряются с расширением, причем, снижается давление. В зависимости от конкретного редуктора, производителя и поколения могут присутствовать одна и больше ступеней (например, очень распространены газовые редукторы итальянских торговых марок Ловато и Tomasetto 2 поколения для карбюраторных авто с двухступенчатой системой испарения. Дешевые и надежные, простые в регулировке, с доступным ремкомплектом). Дальше выпускной клапан пропускает уже готовый к работе газ по магистрали в коллектор, где он смешивается с воздухом до необходимой пропорции и попадает в двигатель.

Во время испарения газ расширяется. Сильно сжатый до 16 атмосфер (а метан — до 200) пропан после испарения спускает давление до 1,8 атмосферы. Этот процесс, согласно классической термодинамике, происходит с поглощением энергии и тепла из окружающей среды. Поэтому причина, по которой газовый редуктор во время работы замерзает, абсолютна логична и естественна — он функционально не так уж отличается от обычного рефрижератора. Проблема в том, что механизм замерзает настолько, что начинает покрываться инеем и обледеневать, теряя способность к нормальной эксплуатации — клапан раздувает, и установка пропускает сжиженный неподготовленный газ дальше (потребуются новый клапан и ремкомплект, чтобы компенсировать всего одно несвоевременное включение). Именно для профилактики подобных явлений правильная установка включает в себя размещение прибора поближе к обогревательным элементам авто и обязательное подключение к системе охлаждения. Из-за того что редуктор замерзает, нельзя при холодной погоде запускать двигатель сразу на газу, необходимо прогреть двигатель и охлаждение на бензине и только потом переключиться на пропан или метан.

Нужно учитывать, что каждый редуктор имеет собственную производительность, и если она неправильно выбрана, и мощность подачи газа недостаточна, он будет работать интенсивнее — соответственно, сильнее остывать. Это также может стать причиной остановки ГБО, исправить которую может только ремонт.

Правила эксплуатации двухступенчатого редуктора MultiStage RG S2

Перед присоединением редуктора к баллону необходимо убедиться в исправности установленных на редукторе показывающих устройств для определения давления и уплотняющей прокладки на входном штуцере, а также проверить качество уплотняющих поверхностей ниппеля и выходного штуцера. Установив редуктор на баллон, присоедините к нему устройство потребления, откройте вентиль и установите рабочее давление.

Закройте расходный вентиль и проверьте герметичность соединений, при этом показания показывающих устройств для определения давления не должны изменяться.

Одновременно проверьте редуктор на самотек. Для этого выверните регулирующий винт. При открытом вентиле баллона и закрытом вентиле устройства потребления, показания манометра рабочего давления не должны изменяться.

Если показывающее устройство для определения давления показывает увеличение давления – регулятор имеет самотек и его необходимо сдать в ремонт.

Перед запуском редуктора в работу, а также не реже одного раза в три месяца проверять герметичность сопряжения показывающих устройств для определения давления с корпусом регулятора давления. При нарушении герметичности необходимо подтянуть резьбовые соединения.

ПРИ ЛЮБОЙ НЕИСПРАВНОСТИ НЕМЕДЛЕННО ЗАКРОЙТЕ ЗАПОРНЫЙ ВЕНТИЛЬ БАЛЛОНА, ВЫПУСТИТЕ ИЗ РЕДУКТОРА ГАЗ И ОТСОЕДИНИТЕ ЕГО ТО БАЛЛОНА. КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ ПРОИЗВОДИТЬ ПОДТЯГИВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЛИ КАКОЙ-ЛИБО ДРУГОЙ РЕМОНТ РЕДУКТОРА, ПРИСОЕДИНЕННОГО К БАЛЛОНУ И, ЕСЛИ В РЕДУКТОРЕ ЕСТЬ ГАЗ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ РАБОТЫ НЕОБХОДИМО ЗАКРЫТЬ ВЕНТИЛЬ БАЛЛОНА И ВЫВЕРНУТЬ РЕГУЛИРУЮЩИЙ МАХОВИК РЕДУКТОРА ДО ОСВОБОЖДЕНИЯ ЗАДАЮЩЕЙ ПРУЖИНЫ.

В соответствии с правилами по охране труда ПОТ Р М 019-2001 между баллонными редукторами редукторами и аппаратурой (резаками, горелками) следует устанавливать предохранительные устройства, в том числе пламегасящие.

Рекомендуем устанавливать клапаны обратные и затворы предохранительные.

Редуктор для газового баллона. Назначение и принцип действия редуктора газового баллона.

Газовые редукторы нужны для понижения (редуцирования) давления газа в баллонах или трубопроводах, до величины рабочего давления и для автоматического поддержания его постоянным.

На рис. 1 изображен газовый редуктор. С его принципом действия вы можете ознакомится ниже.

В камеру высокого давления 1 редуктора поступает газ из трубопровода или баллона. Затем газ из камеры высокого давления выходит в камеру низкого давления 2, через клапан 3, который плотно прижимается к седлу с помощью запорной пружины 4.

Одна из стенок камеры низкого давления гибкая (резиновая) мембрана 5. Резиновая мембрана с одной стороны соединена с клапаном при помощи передаточного шпинделя, а с другой стороны имеется нажимная пружина 6 с регулирующим винтом 7.

Рис.1. Схема газового редуктора.

Нажимная пружина в нерабочем состоянии находится в свободном положении. При ввертывании регулирующего винта пружина сжимается и перемещает мембрану, которая нажимает на передаточный шпиндель и открывает клапан.

Газ, проходя через клапан в рабочую камеру, расширяется, и его давление падает.

Имеющийся на камере 2 манометр 8 низкого давления показывает величину рабочего давления, установленную нажимным винтом. Манометр 9 высокого давления, установленный на камере 1, показывает давление газа в баллоне или трубопроводе.

При работе происходит отбор газа из камеры низкого давления. Если этот отбор равен поступлению газа из камеры 1 в камеру 2, то рабочее давление останется постоянным и мембрана будет находиться в установленном положении.

Если же отбор газа из редуктора больше, чем поступление, то давление в рабочей камере понизится, мембрана, встретив меньшее сопротивление газа, под действием нажимной пружины приоткроет клапан, и поступление газа в камеру 2 увеличится.

Наоборот, уменьшение отбора газа увеличит давление в рабочей камере, мембрана силой этого давления передвинется в обратную сторону, и клапан прижмется к отверстию.

Классификация газовых редукторов.

Все редукторы можно классифицировать по следующим признакам:

по принципу действия;

по присоединению редуктора к баллону;

по внешнему виду;

по пропускной способности;

по величине рабочего давления;

по количеству ступеней редуцирования.

По принципу действия.

Бывают редукторы обратного и прямого действия. В редукторах прямого действия газ, который поступает из трубопровода или баллона стремится открыть клапан с помощью своего давления, тем самым помогая действию нажимной пружины.

В редукторах обратного действия, газ поступающий из трубопровода или баллона, наоборот, стремится закрыть клапан, тем самым помогая действию запорной пружины.

Присоединение редуктора к баллону.

Имеются редукторы для кислорода и для горючих газов (ацетилена, водорода и др.). Основное различие между ними заключается в способе прикрепления к вентилю.

Кислородный редуктор присоединяется к вентилю с помощью накидной гайки диаметром 3/4″ с правой трубной резьбой. Специальным хомутом присоединяется ацетиленовый редуктор. Редуктора других газов присоединяются с помощью накидной гайки диаметром 21,8 мм с левой трубной резьбой.

По внешнему виду.

Редукторы различаются по цвету окраски: кислородный редуктор окрашивается в голубой цвет, ацетиленовый — в белый, а водородный — в зеленый (защитный).

По пропускной способности и рабочему давлению.

Различают редукторы баллонные (постовые) и центральные (рамповые).

Баллонные редукторы для кислорода и водорода имеют пропускную способность 60 м 3 /час и рабочее давление до 15 кг/см 2 , а для ацетилена — пропускную способность 5 м 3 /час и рабочее давление до 1,5 кг/см 2 .

Центральные редукторы для кислорода имеют пропускную способность до 250 м 3 /час (в некоторых случаях — значительно большую) и рабочее давление до 25 кг/см 2 .

По количеству ступеней редуцирования.

Применяют одноступенчатые (однокамерные) и двухступенчатые (двухкамерные) редукторы. В двухступенчатых редукторах давление газа дважды последовательно понижается. Они отличаются большим постоянством рабочего давления и морозоустойчивостью.

применяют при централизованном газопитании одного рабочего (сварочного) поста от газопроводов, когда давление газа в газопроводе превышает допустимое перед аппаратурой или предохранительным устройством, а также, если давление в газопроводе для сжиженных и природных газов превышает 0,15 МПа. В отличие от баллонных редукторов, сетевые редукторы снабжены не двумя, а одним манометром, показывающим давление газа, выходящего из редуктора.

устанавливают на перепускных рампах с помощью фланцевого крепления в основном для централизованного снабжения рабочих постов от газопровода. При проектировании схем газоснабжения рабочих постов необходимо выбирать редукторы в соответствии с их назначением и параметрами.

Применение оборудования для разных типов газа

По виду редуцируемого газа редукторы делятся на следующие типы:

• ацетиленовые;
• водородные;
• кислородные;
• пропан-бутановые;
• метановые.

На рисунке показаны разные виды редукторов

Вместе с тем, все варианты можно условно разделить на устройства для горючих и негорючих газов. Баллоны с горючей газовой смесью имеют левую резьбу, тогда как емкости для инертных газов и кислорода оснащены правой резьбой. Это сделано для того, чтобы предотвратить случайное присоединение редуцирующего элемента, предназначенного, например, для метана, к баллону с кислородом. Кстати, больше информации об автономной газификации Вы найдете в этом разделе.

Для сжиженных углеводородных газов устройство газовых редукторов может иметь одну конструктивную особенность. С целью предотвращения замерзания газа на выходе, корпус приспособления выполняется с развитым оребрением.

На долговечность работы редуктора большое значение оказывает качество газа. Поэтому заправку резервуаров необходимо осуществлять у надежных компаний, таких как «Промтехгаз», где помимо хорошего обслуживания можно получить профессиональную консультацию по работе с любым газовым оборудованием.