Pentru a clarifica mai clar principiul de funcționare al regulatorului, este necesar să clarificăm întrebarea: Ce condiții ar trebui să aibă arderea sigură a gazului? Pentru ca combustibilii solizi să ardă în siguranță, există două condiții: una este cantitatea potrivită de gaz de ardere (aer sau oxigen), iar cealaltă este ca materialul care arde să mențină o anumită temperatură (de obicei peste punctul de aprindere).
Când arderea solidă, modul de transfer de căldură al piesei arse către partea nearsă este conducția și radiația, iar direcția de ardere se dezvoltă dinspre exterior spre centru. Când solidul arde, are loc dilatarea termică, iar volumul devine mare, dar schimbarea este mică, iar deplasarea este aproape zero. Când gazul este ars, modul de transfer de căldură al porțiunii arse către porțiunea nearsă crește modul de convecție în plus față de conducție și radiație, iar direcția de ardere este dezvoltată spre exterior din centru. Când gazul arde, acesta suferă o expansiune termică intensă, iar volumul produsului este de sute de mii de ori înainte de ardere, iar deplasarea are loc într-un ritm relativ rapid. Prin urmare, doar îndeplinirea celor două condiții de mai sus este aceea că gazul nu poate fi ars în siguranță.
Teoria modernă a arderii ne spune că arderea în siguranță a gazului trebuie să aibă și o a treia condiție, adică menținerea unei anumite diferențe de presiune a aerului, astfel încât viteza de ieșire a gazului să fie egală cu viteza de ardere. Numai în acest fel, când echilibrul dinamic este atins într-un anumit interval, flacăra poate menține o stare stabilă, realizând astfel arderea în siguranță a gazului. Dacă presiunea aerului este prea puternică, viteza de ieșire a aerului va fi mai mare decât viteza de ardere, ceea ce face ca flacăra să ardă departe de gaura de foc la o anumită distanță. Acest fenomen se numește separarea flăcării. Dacă presiunea gazului continuă să crească, flacăra va arde mai departe de gaura de incendiu, stabilitatea flăcării 2 va fi distrusă în continuare, iar flacăra va fi neregulată până când se stinge complet. Acest fenomen se numește foc. Când focul este oprit, gazul va continua să se scurgă, formând o cantitate mare de gaz toxic sau exploziv în aer, ceea ce este ușor de provocat un accident; dacă presiunea gazului este prea mică, viteza de ardere va fi mai mare decât viteza de ieșire, ceea ce face ca flacăra să intre în gaura de foc și să continue să ardă. Acest fenomen se numește temperare. La temperare, are loc arderea incompletă a stării anoxice, se generează o cantitate mare de gaz toxic, iar gazul petrolier este, de asemenea, vărsat în exterior, ceea ce poate provoca, de asemenea, un accident.
Printr-un număr mare de experimente efectuate de ingineri și tehnicieni, nu numai că a confirmat că arderea de siguranță a gazului ar trebui să mențină o anumită diferență de presiune, dar a confirmat și gazul diferitelor componente, diferența de presiune necesară pentru arderea în siguranță nu este aceeași. De exemplu: gaz artificial, coloana de apa 80-100mm; gaz petrolier lichefiat, coloană de apă 250-350 mm. 2940Pa menționat mai sus este media acestor două valori.
Să ne întoarcem la principiul regulatorului. Când deschidem supapa unghiulară de pe cilindru (adică comutatorul de aerisire), gazul petrolier lichefiat de înaltă presiune trece prin conducta de admisie și deschide garnitura supapei în plenul inferior. Pe măsură ce gazul din plenul inferior crește, presiunea din plenul inferior crește. Folia de cauciuc este ridicată în sus. Volumul camerei de aer superioare devine treptat mai mic. Când presiunea din camera de aer superioară este mai puternică decât presiunea atmosferică, aerul din interior este evacuat lent din orificiul de respirație, iar excitatorul de presiune este expirat o dată. În acest proces, capătul drept al pârghiei se mișcă în sus, iar capătul stâng este apăsat în jos, astfel încât duza de admisie să fie închisă treptat și alimentarea cu aer este oprită, astfel încât presiunea camerei de aer inferioare să nu mai crească.
Când comutatorul cuptorului cu gaz este pornit, presiunea gazului este redusă din cauza ieșirii exterioare a gazului, filmul de cauciuc este concav, capătul din dreapta al pârghiei este mișcat în jos, capătul din stânga este deplasat în sus, plăcuța supapei este deschis, iar gazul petrolier de înaltă presiune intră în camera de aer inferioară. În acest proces, volumul camerei de aer superioare devine treptat mai mare. Când presiunea sa este mai mică decât presiunea atmosferică externă, aerul intră în camera de aer superioară din orificiul exterior de respirație și procesul de inhalare a regulatorului de presiune este încheiat.
Prin urmare, în timpul procesului de ardere a sobei, pelicula de cauciuc este continuu convexă și concavă, iar suportul supapei este antrenat de pârghie și este, de asemenea, deschis și închis. În toată schimbarea dinamică, trebuie doar să garantăm pârghia din regulatorul de presiune, lungimea brațului stâng și drept (rețineți caracteristicile lungimii scurte din stânga și lungimii drepte), există o proporție rezonabilă, plus pelicula de cauciuc iar arcul la capătul drept al pârghiei Aplicarea unei cantități adecvate de forță va permite covorașului supapei să se deschidă mult mai puțin decât timpul de închidere și să aibă un raport adecvat între cele două perioade. Acest raport adecvat asigură presiunea aerului în camera de aer inferioară, care este întotdeauna cu aproximativ 2940 Pa mai mare decât camera de aer superioară. Pentru presiunea din camera de aer superioară, aceasta poate fi aproximată ca valoarea presiunii atmosferice externe la acel moment. Acest lucru va face ca presiunea gazului care iese din gaura de incendiu să fie întotdeauna mai mare decât valoarea presiunii atmosferice de 2940Pa, iar gazul va arde în stare de echilibru. Aceasta este prima subtilitate în designul regulatorului.
A doua subtilitate, exprimată în designul orificiului de respirație, este atât de originală. În primul rând, de ce orificiul de respirație este găurit pe marginea capotei superioare? În loc să forați în alte locații care sunt ușor de găurit? În al doilea rând, diametrul orificiului de respirație este de 0,8 milimetri. Poate trece doar prin cel mai mic număr de ace de rugină. De ce este deschiderea atât de mică?
Orificiul este găurit pe marginea capotei pentru a o ține de membrana de cauciuc. Dacă presiunea aerului din camera de aer inferioară este prea mare, pelicula de cauciuc se va bomba în sus și va bloca imediat orificiul de respirație, împiedicând evacuarea aerului din camera de aer superioară din orificiul de respirație. Conform legii Boyle', aerul care este etanșat în camera de aer superioară are o anumită cantitate de aer, iar presiunea acestuia crește constant pe măsură ce volumul devine mai mic. Adică pV=constant. Folia de cauciuc este împiedicată să fie deteriorată datorită diferenței excesiv de mare de presiune a aerului dintre presiunea superioară și inferioară a aerului, iar scurgerea gazului petrolier din cauza deteriorării diafragmei este evitată.
Diametrul orificiului de respirație este de 0,8 milimetri, dar adâncimea orificiului este de aproximativ 1 cm. Cunoștințele de mecanică a fluidelor sunt aplicate pe deplin aici. Când fluidul este în mișcare, va exista frecare internă din cauza întârzierii. Cu cât suprafața găurii este mai mică, cu atât adâncimea este mai mare, cu atât frecarea internă este mai mare și efectul de amortizare este mai mare - debitul pe secundă devine mai mic. În acest fel, camera de aer superioară are un proces de lungă durată în timpul expirației și inhalării, asigurându-se astfel că în schimbarea dinamică, atunci când GPL este crescut sau depresurizat, nu este o creștere rapidă și nici o scădere rapidă, iar se poate face flacără. Arderea stabilă reflectă procesul de ajustare dinamică a echilibrului.
