Редуктор прямого действия

В редукторах прямого действия газ через штуцер, попадая в камеру высокого давления и действуя на редуцирующий клапан, стремится открыть его (а в редукторах обратного действия — закрыть его). Редуцирующий клапан прижимается к седлу вспомогательной пружиной и преграждает доступ газа высокого давления. Мембрана стремится отвести редуцирующий клапан от седла и открыть доступ газа высокого давления в камеру низкого (рабочего) давления. В свою очередь мембрана находится под действием двух взаимно противоположных сил. С наружной стороны на мембрану через регулировочный винт действует нажимная пружина, которая стремится открыть редуцирующий клапан, а с внутренней стороны камеры редуктора на мембрану давит редуцированный газ низкого давления, противодействующий нажимной пружине. При уменьшении давления в рабочей камере нажимная пружина распрямляется, и клапан уходит от седла, при этом происходит увеличение притока газа в редуктор. При возрастании давления в рабочей камере нажимная пружина сжимается, клапан подходит ближе к седлу и поступление газа в редуктор уменьшается. Рабочее давление определяется натяжением нажимной пружины, которое изменяется регулировочным винтом. При вывертывании регулировочного винта и ослаблении нажимной пружины снижается рабочее давление и, наоборот, при ввертывании регулировочного винта сжимается нажимная пружина и происходит повышение рабочего давления газа. Для контроля за давлением на камере высокого давления установлен манометр высокого давления, а на рабочей камере — манометр низкого давления и предохранительный клапан.

Неполадки редуктора

Одно из серьезных неисправностей редуктора – это самотек, когда при полностью вывернутом регулировочном винте газ продолжает поступать в рабочую камеру редуктора. Причиной самотека является неплотное прилегание клапана к седлу из-за твердых частиц, заносимых потоком газа в редуктор, выкрашивания или неровностей поверхности уплотнителя, поломки или усадки запорной пружины и т.д. В результате самотека при неисправном предохранительном клапане и закрытом вентиле горелки может произойти разрушение мембраны, крышки, манометра, срыв или разрыв шлангов – т.е. разрушение слабого звена в перечисленной цепочке. Исправность предохранительного клапана и его настройку на нужное давление, а также отсутствие самотека в редукторе необходимо проверять систематически, не реже одного раза в неделю. Нельзя пользоваться редуктором без манометра либо с неисправным манометром.

П ри резком открывании вентиля баллона, при утечке газа и наличии огня, при случайном попадании брызг расплавленного металла и шлака или же при возникновении искры может произойти воспламенение редуктораи выгорание частей редуктора. Воспламенение кислородных редукторов бывает в случаях загрязнения редуктора маслом и другими жировыми веществами и резкого открывания вентиля баллона. При резком открывании вентиля непосредственными причинами воспламенению и последующего выгорания частей редуктора могут быть: искровые разряды статического электричества, образующегося от трения молекул газа о стенки трубки высокого давления вследствие сверхзвуковой скорости кислородной струи; выделение большого количества тепла в той же трубке, так как в ней почти мгновенно создается такое же давление, как и в баллоне (до 150 кгс/см²), что равносильно быстрому сжатию газа. Теоретически температура газа в этот момент может достигнуть нескольких сот градусов.

Чтобы избежать воспламенения редуктора, необходимо вентиль баллона открывать плавно, производить осмотр вентиля кислородного баллона, производить продувку его до присоединения редуктора,а также стараться избегать попадания в редуктор пыли и особенно масла.

При воспламенении редуктора вентиль баллона необходимо немедленно закрыть. При работе редуктора могут возникнуть неплотности в тех или иных его частях, способствующие утечке газа. Особенно опасна утечка горючего газа, так как образуется взрывчатая газовоздушная смесь.

Чтобы выявить места неплотностей, нужно установить редуктор на баллон, закрыть запорный вентиль редуктора и открыть вентиль баллона. Отрегулировать рабочее давление и смазать мыльной водой места возможных утечек. В этих местах появятся пузырьки.

Перед установкой кислородного редуктора следует тщательно проверить, не загрязнена ли масляными и жирными веществами гайка редуктора. В случае загрязнения они должны быть тщательно промыты дихлорэтаном или четыреххлористым углеродом. Необходимо также проверить исправность резьбы и наличие фибровой прокладки в накидной гайке.

«Замерзание» кислородного редуктора заключается в конденсации и замерзании влаги в отверстии клапана, что ведет к уменьшению, а затем к прекращению подачи кислорода в резак (имеет место обычно при резке). Возможность замерзания повышается с увеличением расхода кислорода, при большом перепаде давления и при низкой температуре окружающего воздуха.

Понижение температуры при дроссель-эффекте выражается формулой:

,

где t₁ и t₂– температура газа до и после расширения в °С;

р₁ и р₂– соответственные давления газа в кгс/см²;

α– коэффициент газа (для кислорода α = 0,313).

Для кислородного редуктора при начальном давлении 150кгс/см² и начальной температуре кислорода +10°С теоретически возможная температура газа на выходе из седла клапана равна -31°С. Практически благодаря значительной массе и теплопроводности металла корпуса редуктора температура газа не будет столь низкой, однако при определенных указанных выше условиях охлаждение будет достаточным для возможности замерзания влаги, имеющейся в газе.

Мерами предотвращения замерзания являются: применение при большом расходе кислорода двухкамерных баллонных или рамповых редукторов, осушка или подогрев газа до редуктора, подача кислорода не из одного баллона, а из рампы.

Если редуктор «замерз», то отогрев его может производиться только горячей водой или паром, но не открытым пламенем.