Dujų reduktoriaus membrana ir bendra informacija

Dujų reduktorius yra esminė bet kurios dujinės sistemos dalis, atsakinga už dujų slėgio reguliavimą, užtikrinant saugumą ir efektyvumą tiek buityje, tiek pramonėje, tiek automobiliuose. Tai prietaisas, skirtas sumažinti dujų slėgį iš šaltinio (pvz., baliono) iki saugaus ir įrangai tinkamo lygio. Nors reduktoriai dažnai lieka nepastebėti, jie atlieka kritinį vaidmenį.

Pagrindinė paskirtis ir veikimo principas

Dujų balionuose esančios dujos yra laikomos labai aukštu slėgiu, kuris netinka tiesioginiam naudojimui buitiniuose ar pramoniniuose įrenginiuose. Pagrindinė reduktoriaus užduotis - stabilizuoti šį slėgį ir užtikrinti tolygų dujų tiekimą. Veikimo principas pagrįstas dviejų jėgų priešinimu: elastinga spyruoklė bando uždaryti vožtuvą ir nutraukti gamtinių dujų srautą, o diafragma bando atidaryti vožtuvą. Šis „balansavimo mechanizmas“ leidžia prietaisui automatiškai prisitaikyti prie dujų ar sistemos slėgio pokyčių.

Svarbu paminėti ir fizikinį procesą: skystam dujų mišiniui (pvz., propanui-butanui) patenkant į reduktorių ir pradedant garuoti, įvyksta temperatūros kritimas. Dėl šios priežasties reduktoriai gali atšalti, o esant didelei apkrovai - net užšalti.

Slėgio reguliavimas ir srauto valdymas

• Slėgio mažinimas: Aukštas slėgis sumažinamas iki saugaus darbinio lygio.
• Srauto reguliavimas: Užtikrinamas pastovus ir patikimas dujų tiekimas į sistemą.

Dujų reduktorių tipai ir pasirinkimas

Dujų reduktoriai yra įvairūs ir skirtingi, todėl jų pasirinkimą lemia paskirtis ir naudojamos dujos. Svarbu žinoti, kurį pasirinkti. Jie skirstomi pagal kelis kriterijus.

Pagal slėgį

• Aukšto slėgio dujų reduktoriai: skirti dirbti su labai dideliu slėgiu, dažnai viršijančiu 200 bar.
• Žemo slėgio dujų reduktoriai: skirti dirbti su mažesniu nei 200 bar slėgiu.

Pagal reguliavimo galimybes

• Mechaniniai reduktoriai: paprasti, patikimi ir pigesni nei elektroniniai. Jiems nereikia jokių papildomų maitinimo šaltinių. Jie labiau tinkami paprastoms užduotims, pvz., buitinėms dujų balionų pildymo užduotims.
• Elektroniniai reduktoriai: sudėtingesni ir brangesni. Jie turi daugiau funkcijų ir gali būti naudojami sudėtingesnėms užduotims, pvz., pramonės srityje. Elektroniniai reduktoriai labiau tinkami ten, kur reikalingas aukštesnis dujų slėgis, ir jie gali būti programuojami pagal konkrečias užduotis.

Pagal dujų tipą ir spalvinį žymėjimą

Pagal pratekėjusių dujų tipą pavarų dėžės skirstomos į šias rūšis, kurių kiekviena yra nudažyta tam tikra spalva, kad būtų galima papildomai identifikuoti:

• Acetilenas: baltas
• Vandenilis: tamsiai žalias
• Deguonis: mėlynas
• Propanas-butanas: raudonas
• Metanas: raudonas

Pastaba: Už Rusijos ribų pagamintų pavarų dėžių spalvų žymėjimas gali skirtis. Pavarų dėžė, skirta cilindrui su propano-butano mišiniu, nudažyta raudona spalva. Kitiems dujoms skirti įtaisai negali būti naudojami suskystintiems angliavandeniams.

Reduktoriaus pasirinkimo gairės

Renkantis dujų reduktorių, turėtumėte atsižvelgti į kelias pagrindines detales. Pirmiausia, svarbu žinoti, koks slėgis bus naudojamas sistemoje ir kokio tipo dujas naudosite. Antra, būtina apsvarstyti, kaip planuojate reguliuoti šią sistemą. Taip pat reikia atsižvelgti į variklio ir vožtuvų ar filtrų konstrukcijas, automobilio variklio galios ir našumo parametrus.

Dujų reduktoriai įvairiose srityse

Šie įrenginiai yra būtini įvairiose gyvenimo srityse:

• Namų ūkyje: Dujinių viryklių, šildytuvų ar grilių prijungimui prie balionų. Ne visos gyvenvietės ir vasarnamiai yra sujungti su centralizuotu dujų tiekimu. Kai aktyviai naudojamos balionų dujos, reikalingas dujų reduktorius - įtaisas, kuris sumažina degalų slėgį iki verčių, reikalingų krosnims ir katilams.
• Pramonėje: Suvirinimo, pjovimo procesams ir technologinėms linijoms.
• Medicinoje: Medicininių dujų (deguonies ar azoto) tiksliam tiekimui pacientams. Reguliuojamų dujų reduktorių naudojimas medicinos sektoriuje leidžia valdyti medicininių dujų, tokių kaip deguonis ar azotas, tiekimą pacientams.
• Automobiliuose: LPG sistemose, kur reduktorius keičia skystą dujų fazę į dujinę ir reguliuoja slėgį variklio darbui. Dujų reduktoriai automobiliui turi būti parenkami atsižvelgiant į automobilio variklio galios ir našumo parametrus.

Automobilių dujų reduktorių generacijos

Automobilių dujų įrangos atveju, reduktoriai turi būti parenkami atsižvelgiant į automobilio variklio galios ir našumo parametrus. Svarbu atkreipti dėmesį į dujų reduktoriaus gamintojo rekomendacijas ir kokybę.

• Pirmoji generacija: paprasti ir pigūs, tačiau mažiau efektyvūs ir gali sukelti automobilio variklio gedimus.
• Antroji ir trečioji generacija: patobulinti, efektyvesni ir saugesni, tačiau jų kaina yra aukštesnė. Antros kartos (senesnės) sistemos to nedaro automatiškai - vairuotojas privalo perjungti degalų rūšį pats, stebėdamas variklio darbo režimą ir temperatūrą.
• Ketvirta generacija: Šiuo metu dažniausiai naudojamos 4 kartos LPG sistemos pačios pasirūpina saugiu perjungimu. Elektronika automatiškai persijungia į dujas tik tada, kai aušinimo skysčio temperatūra pasiekia maždaug 40-50 °C.

Dujų reduktoriaus membrana ir žiemos eksploatacija

Daugelis vairuotojų Lietuvoje renkasi dujinę įrangą (LPG), kad sutaupytų degalams. Tačiau žiemą viena elementari klaida gali visiškai sunaikinti visą sistemą. LPG veikimo principas paprastas: suskystintos dujos turi virsti dujiniu pavidalu reduktoriuje-garintuve, o tam būtina šiluma. Didžiausia problema - gumos membranos reduktoriaus viduje.

Žemos temperatūros poveikis membranai

Esant žemai temperatūrai, reduktoriaus membranos sukietėja ir praranda elastingumą. Jei sistema priverstinai paleidžiama dujomis, šaltai membranai tenkantis dujų slėgis gali ją sutrūkdyti ar net visiškai suplėšyti. Tokio gedimo remontas kainuoja nuo kelių šimtų eurų, o kartais tenka keisti visą reduktorių. Norint išvengti šių problemų, svarbu laikytis kelių pagrindinių taisyklių:

• Variklis turi būti užvedamas benzinu.
• Persijungimas į dujas galimas tik sušilus varikliui ir reduktoriui.
• Antifrizas bei filtrai turi būti tvarkingi.

Šildymas ir aušinimo skysčio svarba

Reduktorius yra šildomas variklio aušinimo skysčiu. Jei antifrizo lygis per žemas arba sistemoje yra oro kamščių, reduktorius gali nepakankamai šilti net tada, kai variklio rodyklė rodo normalią darbinę temperatūrą.

Kondensatas ir filtrai

Žiemos metu dujose esantis kondensatas ir priemaišos intensyviau kaupiasi filtruose bei vamzdynuose. Jei filtrai laiku nepakeičiami, susikaupęs užterštas kondensatas gali užšalti ir tiesiog „užkimšti“ dujų tiekimą. Šiuos filtrus būtina keisti pagal gamintojo nurodytą intervalą, o eksploatuojant automobilį atšiauriomis žiemos sąlygomis verta juos tikrinti dažniau.

Montavimas ir derinimas

Dujų reduktoriaus montavimas ir derinimas turi būti atliekamas tik kvalifikuoto specialisto. Prieš montuojant dujų reduktorių, reikia atlikti automobilio dujų įrangos patikrinimą ir tvarkymą. Stabilus dujų sistemos veikimas priklauso nuo visų jos komponentų kokybės ir suderinamumo.

Jungčių tipai

Pavarų dėžei prijungti prie dujų baliono ar įdėklo paprastai naudojami 3 srieginių jungčių standartai:

• P 21,8 x 1/14: DIN 477 / T1 standarto cilindriniai sriegiai (Rusijoje dažnai naudojama santrumpa SP 21.8).
• G: cilindrinio vamzdžio sriegis, kai skaičius po raidės nurodo vardinį skersmenį coliais.
• M: metrinis sriegis, kur pirmasis skaitmuo po raidės nurodo vardinį skersmenį, o antrasis - sriegio žingsnis milimetrais.

Veikėjai „LH“ nurodo, kad jie naudoja kairiąsias siūlus. Skirtingi dujų balionų tipai naudoja skirtingus srieginių jungčių standartus. Į šį faktą reikia atsižvelgti perkant greičių dėžę. Jei pavarų dėžės įvesties arba išvesties sriegiai nesutampa su cilindro vožtuvu arba akių kontūro pieštuku, tada naudokite specialius adapterius. Tačiau būtina kuo labiau sumažinti tokių junginių skaičių, nes jie padidina nuotėkio riziką. Naudojant standartinę dujų įrangą, nesunku rasti reduktorių su tinkamu jungties formatu.

Montavimo ir paleidimo procedūra

Diegimas atliekamas pirmiausia dujų žarnos neprijungus jos prie butelio. Tada reduktoriaus veržlė sumontuojama ant cilindro vožtuvo ir po to žarna jau yra prijungiama prie jo.

Šios operacijos metu dujas naudojančio prietaiso čiaupai, dujų kolonėlė, grindinis dujinis katilas, viryklė, turi būti „uždarytoje“ padėtyje. Prieš tvirtindami greičių dėžę, kad atlaisvintumėte spyruoklę, atsukite reguliavimo varžtą, kol jis sustos. Reguliavimo varžto tipas vožtuvo pavidalu yra patogesnis nei prietaisas, kurį turite priveržti atsuktuvu. Tačiau būtina apriboti vaikų prieigą prie tokio prietaiso.

Jei naudojate įprastą lanksčią žarną, tada, norint palengvinti procedūrą, reduktoriaus purkštuką galima sudrėkinti vandeniu. Tokia jungtis turi būti pritvirtinta sraigtiniu spaustuku. Silfono žarnos sujungiamos srieginiu adapteriu, kuris yra prisukamas armatūros vietoje.

Tikrinimas po montavimo

Įdiegus sistemą, būtina patikrinti, ar nėra nuotėkio naudojant tuščiosios eigos įtaisus. Norėdami tai padaryti, priveržkite dujų srauto vožtuvą (jei yra) ir atsukite reguliavimo varžtą, kad kuo labiau atlaisvintumėte spyruoklę.

Jei, nustačius slėgio perkrytį, manometro adata laipsniškai didėja, slėgio reduktoriaus naudoti negalima.

Reguliavimas

Surinkus visą sistemą, būtina užtikrinti dujų srautą iš cilindro į reduktorių ir pasukti valdymo varžtą, kad būtų nustatytas reikiamas išleidimo slėgis. Tada jūs turite patepti muilu ir vandeniu ant jungčių, einančių nuo buteliuko iki vartojimo prietaiso, kad būtų patikrinta, ar nėra dujų nuotėkio.

Degiklių veikimo patikra

Jei dujinė viryklė tarnauja kaip prietaisas, degiklius reikia nuosekliai uždegti. Jei liepsna nėra mėlyna ant kiekvieno degiklio, tuomet reduktoriaus slėgis turi būti sumažintas.

Oranžinė arba geltona degiklio liepsna rodo nevisišką degimą. Tai lemia didelį anglies monoksido išmetimą, kuris gali būti pavojingas, jei viryklė bus naudojama ilgą laiką.

Tikrinant degiklių veikimą esant mažiausiai šilumai, gali kilti problemų dėl jų silpnėjimo. Norėdami tai išspręsti, turite šiek tiek padidinti išėjimo slėgį, naudodami dujų baliono reduktoriaus reguliatorių, arba pakeisti srauto sraigto padėtį ant pačios viryklės.

Jei aukščiau išvardytos problemos nėra būdingos visiems degikliams, tada ant probleminių viryklės mazgų būtina išvalyti arba pakeisti purkštukus. Jei sistemos pradžioje yra dujų nuotėkis, turite uždaryti visiškai uždaromąjį vožtuvą. Tuomet reikia vėdinti kambarį ir tęsti trikčių šalinimą.

Būtinas slėgis ir tūris

Pavarų dėžės perdavimo galia turi užtikrinti visų į sistemą prijungtų įtaisų veikimą maksimaliu dujų suvartojimo režimu. Kai kuri būtinų parametrų nustatymo problema yra skirtingų matavimo vienetų naudojimas.

Slėgio vienetai

Dujų prietaisams yra du slėgio vienetai: Paskaliai (Pa) ir barai (br). Slėgio reduktoriui įleidimo slėgis nustatomas megapaskaliais (1 MPa = 10⁶ Pa) arba strypais, o išvestyje - paskaluose ar milibaruose (1 mbr = 10^-3 br). Slėgio verčių perskaičiavimas tarp šių vienetų atliekamas pagal formulę: 1 br = 10⁵ Pa

Daugelio Rusijos prietaisų įėjimo ir išėjimo slėgio parametrai nurodyti paskaluose. Paprastai užsienio įrenginiuose slėgis nurodomas barais.

Dujų kiekio vienetai

Dujų kiekį, praleistą per reduktorių ir sunaudotą prietaisų, taip pat galima apibūdinti dviem kiekiais: kilogramais ir kubiniais metrais.

Dujų tankio perskaičiavimas

Rodiklius galima koreliuoti naudojant duomenis apie pagrindinių buteliuose išpilstytų dujų tankį (kg/m³) 19 laipsnių Celsijaus temperatūroje ir standartinį atmosferos slėgį:

• Azotas: 1,17
• Argonas: 1,67
• Acetilenas: 1,10
• Butanas: 2,41
• Vandenilis: 0,08
• Helis: 0,17
• Deguonis: 1,34
• Propanas: 1,88
• Anglies dioksidas: 1,85

Perskaičiuojant buitinių krosnių rodiklius, gali kilti problemų, susijusių su propano ir butano kiekiu dujų balionuose. Jų procentinis santykis įvairiuose klimato regionuose yra reguliuojamas GOST 20448-90.

Dujų mišinio tankis priklauso nuo jo procentinės sudėties. Pavyzdžiui, esant nurodytam 60% propano ir 40% butano santykiui, dujų tankis gali būti apskaičiuojamas taip: q = 1,88 * 0,6 + 2,41 * 0,4 = 2,09 kg/m³

Taigi, jei maksimalus keturių degiklių krosnies dujų srautas yra 0,84 m³ per valandą, tada greičių dėžė turėtų užtikrinti tą patį tūrio pralaidumą. Kalbant apie kilogramus, ši vertė bus 2,09 * 0,84 = 1,76 kg/val.

GOST 20448-90 leidžia pakankamai platų abiejų dujų procentinį dydį propano-butano mišinyje. Tai sukuria tam tikrą netikrumą apskaičiuojant jo tankį.

Papildomas rezervas

Prie apskaičiuotos didžiausios pavarų dėžės perdavimo galios vertės reikėtų pridėti 25%. Taip yra dėl šių priežasčių:

• Dujų mišinio parametrai gali skirtis priklausomai nuo regiono, sezono ir tiekėjo.
• Dujų tankis, kuris naudojamas skaičiavimuose, priklauso nuo jo temperatūros.
• Galimas spyruoklių elastingumo praradimas, kuris reguliuoja žemo slėgio kameros tūrį reduktoriuje, dėl kurio sumažėja jo maksimalus pralaidumas.

Kai komplektuojama su modernia įranga, siūlomas slėgio tikrintuvas su slėgio reguliatoriumi, jei naudojamas dujų balionas su propanu. Ši parinktis yra optimali priešgaisrinės saugos ir sistemos veikimo požiūriu.

Dizaino ypatybės ir priežiūra

Nesklandus sistemos veikimas neįmanomas be reguliarios priežiūros ir nepašalinant nedidelių reduktoriaus gedimų. Norėdami tai padaryti, turite žinoti įrenginio dizainą ir tipiškų problemų ženklus.

Tiesioginio ir atvirkštinio veikimo įtaisų schema

Pagal konstrukcijos tipą pavarų dėžės skirstomos į tiesioginio ir atvirkštinio veikimo įtaisus. Pirmuoju atveju gaunamų dujų per didelis slėgis nukreipiamas atidaryti vožtuvą, antruoju atveju - slėgio trūkumas prietaiso darbo kameroje.

Pagrindiniai konstrukcijos elementai

Vieno kameros tiesioginės ir atbulinės eigos reduktorių konstrukcija yra paprasta. Kompleksinių komponentų nebuvimas yra ilgo tarnavimo laiko be suskaidymo priežastis, jei produktas pagamintas aukštos kokybės. Pagrindiniai abiejų tipų pavarų dėžių dizaino elementai yra vienodi:

• Armatūra, per kurią tiekiamos dujos.
• Aukšto slėgio matuoklis, rodantis į prietaisą tiekiamų dujų slėgio vertę.
• Grąžinkite spyruoklę, kad uždarytumėte vožtuvą.
• Aukšto slėgio kamera.
• Vožtuvas, kurio padėtis reguliuoja dujų srauto tūrį.
• Apsauginis vožtuvas, veikiantis, kai darbo kameroje pasiekiamas nepriimtinas slėgis.
• Žemo slėgio matuoklis, kuris nustato darbinio dujų slėgio vertę.
• Darbo kamera (žemas slėgis).
• Reguliavimo varžtas, kuris nustato membranos padėtį.
• Pagrindinis pavasaris.
• Darbo kameros membrana.
• Smeigtukas tarp pagrindinės spyruoklės ir atbulinio vožtuvo.

Atbulinės eigos reduktoriai yra labiau paplitę, nes jie yra patikimesni. Yra modelių, kuriuose yra pneumatinis slėgio jutiklis, kur vietoj pagrindinės spyruoklės dujos veikia membraną, užtikrindamos sistemos pusiausvyrą.

Paprastai reguliavimo varžtas turi griežtą žingsnį. Taip yra dėl to, kad išvengiama spontaniškų padėties pokyčių veikiant jėgoms, nukreiptoms į membraną. Kai jis pasukamas pagal laikrodžio rodyklę, darbo kameros tūris sumažėja, o išeinančių dujų slėgis padidėja.

Įprastose pavarų dėžėse išėjimo slėgio netolygumas priklauso nuo įleidimo vertės ir, kaip taisyklė, siekia 15-20%. Jei reikia išlaikyti tikslų išmetamųjų dujų slėgį, naudojami dviejų pakopų (arba dviejų kamerų) modeliai. Tokios pavarų dėžės turi sudėtingesnį įrenginį ir šiek tiek didesnius matmenis. Jos kainuoja daugiau nei jų vieno etapo kolegos. Todėl, nesant poreikio, jų naudoti nepraktiška.

Periodiniai tikrinimo ir priežiūros darbai

Kad pavarų dėžė veiktų ilgai ir teisingai, būtina su ja periodiškai atlikti paprastas procedūras. Kartą per savaitę reikia užregistruoti manometrą. Sumažėjus spyruoklių elastingumui, lėtas, bet nuolatinis slėgio sumažėjimas ar padidėjimas yra įmanomas.

Kartą per ketvirtį reikia atlikti šiuos veiksmus:

• Patikrinti, ar nėra sandariklių, apsauginis vožtuvas ir manometrai su prietaiso dėklu. Šią procedūrą galima atlikti muilo tirpalu pritaikius galimo dujų nuotėkio vietas.
• Išvalyti apsauginį vožtuvą, bet neleisti klijuoti. Norėdami tai padaryti, būtina pavarų dėžę prijungti prie suslėgto oro šaltinio ir, uždarius išleidimo angą, padidinti slėgį, kol veiks apsauginis mechanizmas.

Kai reduktoriuje nėra slėgio, neįmanoma atlikti remonto ir priežiūros darbų, susijusių su fiziniu poveikiu prietaiso korpusui (įskaitant srieginių jungčių priveržimą).

Pavojinga išleisti ir užsidegti degiąsias dujas. Be to, gali atsirasti staigus prietaiso slėgio sumažėjimas ir fizinė žala žmonėms, esantiems kambaryje. Dujų paslaugų specialistai privalo atlikti kasmetinę įrangos techninę apžiūrą, nustatyti saugos reikalavimų neatitikimą ir išleisti instrukcijas su jų pašalinimo algoritmu.

Dujų reduktorių gedimai ir prevencija

Dujų reduktoriai reikalauja išskirtinės priežiūros iš automobilio savininko. Norint palaikyti tvarkingą reduktoriaus veikimą, būtina nuolatos tiekti aušinimo skystį. Daugelyje techninių rekomendacijų teigiama, kad reduktorius turėtų būti keičiamas kas 3-4 metai, tačiau jo gyvavimo laikotarpis priklauso nuo naudojimo. Būtina atminti, kad automobilio negalima užkurti dujomis.

Gedimų požymiai

Dujų reduktorių gedimai gali kilti dėl netinkamo montavimo, reguliavimo arba dėl mechaninių pažeidimų. Dujų nuotėkį ir slėgio nuokrypį už normos ribų galima pašalinti nepriklausomai. Kiti požymiai, rodantys galimus gedimus:

• Neįprasti garsai (švilpimas) darbo metu.
• Juntamas dujų kvapas (nuotėkio pavojus).
• Nestabili liepsna arba pakitusios dujų sąnaudos.
• Matomi defektai ar nepatikima išvaizda.
• Dujų sąnaudų pokytis: jei jis didėja ar važiuojant pastebima prasta dinamika, tai galite tai priimti kaip reduktoriaus gedimų ar net senatvės simptomus.

Dažniausios problemos

• Dujų nuotėkis (dėl korpuso sandarumo pažeidimų ar membranos gedimo).
• Slėgio nuokrypis už normos ribų (dėl spyruoklės problemų, pneumatinio slėgio jutiklio gedimo, membranos problemų ar apėjimo vožtuvo gedimo).

Priežiūra ir remontas

Nors kai kuriuos nedidelius gedimus galima pašalinti savarankiškai, dažnai, atsižvelgiant į mažą greičių dėžių kainą, patartina jas taisyti tik tuo atveju, jei neįmanoma jų greitai pakeisti. Norint padidinti įrenginio ilgaamžiškumą, rekomenduojama kas 20 000-30 000 km (automobilių sistemose) arba kas 3-4 metus tikrinti membranos būklę. Remontas dažniausiai apima sandarinimo elementų keitimą arba membranos atnaujinimą naudojant gamintojo remonto komplektus. Kokybiškus dujų reduktorius galima įsigyti specializuotose automobilių dujų įrangos parduotuvėse arba tiesiogiai iš gamintojų. Svarbu rinktis tik patikimų gamintojų produkciją.

tags: #duju #reduktoriaus #membrana