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技术支持

气相色谱的载气钢瓶减压阀
发布时间:2016-12-03   点击次数:1182次

       新钢瓶中的气体都在10个MPa以上,但用到末期,大约只有不到1MPa了。我们都知道气体钢瓶使用的时候,不能把气体完全用尽。那么,zui后应该保留多少压强的余气呢?

      钢瓶使用初期和末期的压强变化很大。而且本身压强也很高,不适合色谱仪使用。因此必须有这样一个装置,来把高压的气瓶气体降压到色谱仪需要的0.6MPa左右的压强。并且要能够在钢瓶压力很大幅度变化的情况下,保持输出压力基本稳定。这一个装置,就是减压阀了。减压阀的主要目标是2个,1、降低气体压力。2、在输入压力大幅度变化的情况下,保持输出压力基本稳定。这一目标和色谱仪上稳压阀和稳流阀的工作目标并不相同。

      要理解减压阀的工作原理,首先要尝试对隔膜进行相应的受力分析。这个隔膜收到外面大气压向下的压力和弹簧向下的压力,当然这个弹簧压力是我们能够调节的。同时收到出口腔内压强向上的压力,和入口腔内压强对提升针阀下平面造成的压力。正常工作中,我们通过调整弹簧压力控制出口腔压强到合适的输出值。当钢瓶压力发生变化时,例如载气将要用尽,入口腔压力下降时,入口腔对提升针阀的下平面造成的压力减小,隔膜受到的向上的力减小,隔膜将向下移动,导致提升针阀开度加大。同时,入口腔压力下降,导致出口腔和入口腔之间的压差减小,从入口腔进入出口腔的气体量减小。在稳定用气的情况下,出口腔供气不足,将造成压强下降。当出口腔压强下降后,出口腔压强对隔膜的压力就下降了,隔膜将向下移动,导致提升针阀开度加大。开度加大后,入口腔和出口腔之间的气体阻力减小,会有更多的气体可以到达出口腔,稳定了出口腔的压力。

      减压阀正常工作下,弹簧压力都是调整到一个较大值的。因为钢瓶高压对提升针阀入口腔端有一个较大压力,或者从另一个角度说,出口和大气的压差是很大的,需要一个很大的弹簧压力来平衡。当我们换钢瓶的时候,如果不首先将压力放尽就断开钢瓶与减压表,减压表入口腔压力骤降将导致提升针阀快速下降开度增加。开度增加导致出口腔气体倒灌入口腔泄压并导致入口腔压力骤降,提升针阀将因此进一步快速增加开度。这种情况带来两个风险:1、快速的从入口泄压导致弹簧快速伸长,可能损坏减压阀的弹性金属膜片。2、如果没有关闭减压阀和管线的阀门,会导致色谱仪入口泄压,发生色谱故障。

       从这一点看,换钢瓶时必须先断开减压阀和管线的连接,同时要避免快速从减压表入口降压,即应首先把弹簧压力降低。降低弹簧压力后,金属膜片受到向下的力减小,不会在泄压的过程中被大幅度快速向下压迫。但这样做带来另一个问题,弹簧压力降低后,出口腔压力将导致提升针阀关闭,入口腔和出口腔隔离。这样断开钢瓶和减压表的连接时,出口腔压力保持不变。当我们换好钢瓶要供气的时候,调整弹簧压力却看不到输出端压力表的变化情况,因此只好多调一点到指针有变化,导致每换一次钢瓶,出口端压力就增加一点。为了避免这一问题,我们需要对输出端降压。因此要断开减压表和管线的连接进行放气降压,以便于再次调整时能够看到调整情况。

 

(来源于:仪器信息网)

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