上次讲了修车师傅老王的压缩空气节能事业中,一个比较深入的技术,即压缩空气的稳压。通过讲解稳压阀的原理,讲述了老王是如何为别人提供具有相当稳定压力的空气,使发酵罐能够在在非常稳定的压力下,生产出合格的产品来。
老王修车铺的压缩空气事业话题,仿佛延伸的太远太深了,不过为了言无不尽,这次就接着聊聊控制压缩空气的另外一个技术——稳流。
大力治理雾霾是当下头等大事,有一种分析大气中污染物成分的方法叫气相色谱法。在这种测量方法的定量,定性过程中,保持气流的稳定性,是极其必要的条件。因此,分析仪器实验室向老王提出,仪器气路系统气源必须相当稳定。那修车师傅老王除了用到上篇里讲到的稳压阀,还需要用到稳流阀才行。
首先说说稳压阀与稳流阀这两者的不同。稳压阀在上篇提到过,当进出口的空气压力变化时,出口压力保持不变,也就是稳定压力的。而稳流阀是当出口的空气压力变化时,出口流量保持不变,也就是保持流量的。老王在前端在气路的前端安装一个稳压阀,然后接着安装一个稳流阀,这样就提供了一个非常稳定的压缩空气供气系统。
下面结合膜片稳流阀简图让老王详细道来。
稳流阀的结构如下图所示。其工作原理是,在输入压力保持不变的情况下,将针阀旋到一定的开度,使流量维持不变。当进口压力P1稳定,针阀两端的压力差(△P=P1-P2)等于弹簧压力时,膜片两边达到平衡。当气体阻力增加时,出口压力P4增加,流量降低。因为P1是恒定的,所以P1-P2小于弹簧压力,这时弹簧向上压动膜片,球阀开度增大,出口压力P4增大,流量增加,P2也相应下降,直至P1-P2等于弹簧压力时,膜片又处与平衡,使气体流量维持不变。
当然,针阀不是无限量移动的,而是在一定幅度内调节,调节灵敏度滞后性大。所以,稳压阀必须安装在稳流阀前,保持P1压力恒定,如果压力变化大、范围宽,稳流阀也起不到稳定流量的作用。
这里还有一个技术点,当进口P1压力增大时,后段的流量是增大的,这时候就需要采用手动调节稳流到需要的值;当然也有电子调节的,所采用的原理通常为热导、热磁,通过反馈信号线路调节。这样就实现的稳定供气,气相色谱仪可以准确的测量出大气中的污染物,从而针对性的进行“雾霾治理”。
老王的空压机房,从简单粗暴的开动打气筒提供压缩空气,到精细准确的利用各种技术控制供气状态,走出了一条有自己特色的致富路子。他以某些特定的技术,为一些数量少而质量高的客户提供了服务。他在一个虽然窄却不会消失的市场里,做得风生水起。
这两篇我们讲了压缩空气两个控制技术,即稳压和稳流。这涉及到了压缩空气的压力和流量两个重要的指标。除了这些,压缩空气的质量也很重要,比如清洁程度,干燥程度,冷热,各气体成分含量等,也需要进行监测和控制。接下来几篇我们还是结合修车师傅老王的业务拓展,来聊聊这些技术。
(爱索能源 马少华 李云)