Para esclarecer mais claramente o princípio de funcionamento do regulador, é necessário esclarecer a questão: Que condições deve ter a combustão segura do gás? Para que os combustíveis sólidos queimem com segurança, existem duas condições: uma é a quantidade certa de gás de combustão (ar ou oxigênio) e a outra é que o material queimado mantenha uma determinada temperatura (geralmente acima do ponto de ignição).
Na combustão sólida, o modo de transferência de calor da parte queimada para a parte não queimada é a condução e a radiação, e a direção da combustão é desenvolvida de fora para o centro. Quando o sólido queima, ocorre expansão térmica e o volume fica grande, mas a mudança é pequena e o deslocamento é quase zero. Quando o gás é queimado, o modo de transferência de calor da porção queimada para a porção não queimada aumenta o modo de convecção além da condução e da radiação, e a direção da combustão é desenvolvida para fora a partir do centro. Quando o gás queima, ele sofre intensa expansão térmica, e o volume do produto é centenas de milhares de vezes antes da combustão, e o deslocamento ocorre a uma taxa relativamente rápida. Portanto, apenas satisfazendo as duas condições acima é que o gás não pode ser queimado com segurança.
A teoria da combustão moderna nos diz que a combustão de segurança do gás também deve ter uma terceira condição, ou seja, manter uma certa diferença na pressão do ar, de forma que a velocidade de escoamento do gás seja igual à velocidade de queima. Somente assim, quando o equilíbrio dinâmico é alcançado dentro de uma determinada faixa, a chama pode manter um estado estável, conseguindo assim uma combustão segura do gás. Se a pressão do ar for muito forte, a velocidade de saída do ar será maior do que a velocidade de queima, fazendo com que a chama se afaste do buraco do fogo a uma certa distância. Este fenômeno é chamado de separação da chama. Se a pressão do gás continuar a aumentar, a chama queimará mais longe do buraco de fogo, a estabilidade da chama 2 será ainda mais destruída e a chama ficará irregular até que seja completamente extinta. Este fenômeno é chamado de fogo. Quando o fogo é apagado, o gás continua a vazar, formando uma grande quantidade de gás tóxico ou explosivo no ar, o que é fácil de causar um acidente; se a pressão do gás for muito pequena, a velocidade de queima será maior do que a velocidade de saída, fazendo com que a chama entre no buraco do fogo e continue a queimar. Este fenômeno é chamado de têmpera. No revenido ocorre combustão incompleta em estado anóxico, grande quantidade de gás tóxico é gerada, e o gás de petróleo também é derramado para fora, o que também pode causar um acidente.
Através de um grande número de experimentos por engenheiros e técnicos, não só confirmou que a combustão de segurança do gás deve manter uma certa diferença de pressão, mas também confirmou o gás de diferentes componentes, a diferença de pressão necessária para uma combustão segura não é a mesma. Por exemplo: gás artificial, coluna de água de 80-100 mm; gás de petróleo liquefeito, coluna de água de 250-350 mm. O 2940Pa mencionado acima é a média desses dois valores.
Vamos voltar ao princípio do regulador. Quando abrimos a válvula angular no cilindro (ou seja, o interruptor de ventilação), o gás de petróleo liquefeito de alta pressão passa pelo tubo de entrada e abre a junta da válvula no plenum inferior. À medida que o gás no plenum inferior aumenta, a pressão no plenum inferior aumenta. A película de borracha é levantada para cima. O volume da câmara de ar superior torna-se gradualmente menor. Quando a pressão da câmara de ar superior é mais forte do que a pressão atmosférica, o ar interno é lentamente descarregado do orifício de respiração e o excitador de pressão é exalado uma vez. Neste processo, a extremidade direita da alavanca se move para cima e a extremidade esquerda é pressionada para baixo, de modo que o bocal de admissão é gradualmente fechado e o suprimento de ar é interrompido, de modo que a pressão da câmara de ar inferior não suba mais.
Quando o interruptor do forno a gás é ligado, a pressão do gás é reduzida devido à saída do gás, a película de borracha é côncava, a extremidade direita da alavanca é movida para baixo, a extremidade esquerda é movida para cima, a almofada da válvula é aberto, e o gás de petróleo de alta pressão entra na câmara de ar inferior. Nesse processo, o volume da câmara de ar superior se torna gradualmente maior. Quando sua pressão é inferior à pressão atmosférica externa, o ar entra na câmara de ar superior pelo orifício de respiração externo e o processo de inalação do regulador de pressão é concluído.
Portanto, durante o processo de queima da estufa, o filme de borracha é continuamente convexo e côncavo, e a almofada da válvula é acionada pela alavanca, sendo também aberta e fechada. Em toda a mudança dinâmica, só precisamos garantir a alavanca no regulador de pressão, o comprimento dos braços esquerdo e direito (observe as características do curto esquerdo e do comprimento direito), há uma proporção razoável, mais o filme de borracha e a mola na extremidade direita da alavanca. Aplicar uma quantidade adequada de força permitirá que o tapete da válvula abra muito menos do que o tempo de fechamento e terá uma proporção adequada entre os dois períodos. Essa proporção adequada garante a pressão do ar na câmara de ar inferior, que é sempre cerca de 2940 Pa maior do que na câmara de ar superior. Para a pressão da câmara de ar superior, pode ser aproximada como o valor da pressão atmosférica externa naquele momento. Isso fará com que a pressão do gás que sai do orifício de incêndio seja sempre maior que o valor da pressão atmosférica de 2940Pa, e o gás queimará em regime permanente. Esta é a primeira sutileza no projeto do regulador.
A segunda sutileza, expressa no desenho do orifício de respiração, é muito original. Primeiro, por que o orifício de respiração é feito na borda do capô superior? Em vez de perfurar em outros locais fáceis de perfurar? Em segundo lugar, o diâmetro do orifício de respiração é de 0,8 milímetros. Ele só pode passar pelo menor número de agulhas de ferrugem. Por que a abertura é tão pequena?
O orifício é feito na borda do castelo para prendê-lo contra a membrana de borracha. Se a pressão do ar na câmara de ar inferior for muito grande, o filme de borracha se projetará para cima e bloqueará imediatamente o orifício de respiração, evitando que o ar na câmara de ar superior seja expelido pelo orifício de respiração. De acordo com a lei de Boyle' s lei, o ar que é selado na câmara de ar superior tem uma certa quantidade de ar e sua pressão está constantemente aumentando à medida que o volume se torna menor. Isso é pV=constante. A película de borracha é impedida de ser danificada devido à diferença de pressão de ar excessivamente grande entre a pressão de ar superior e inferior, e o vazamento de gás de petróleo devido ao dano do diafragma é evitado.
O diâmetro do orifício de respiração é de 0,8 milímetros, mas a profundidade do orifício é de cerca de 1 cm. O conhecimento da mecânica dos fluidos é totalmente aplicado aqui. Quando o fluido está em movimento, haverá atrito interno devido ao retardo. Quanto menor a área do furo, maior a profundidade, maior o atrito interno e maior o efeito de amortecimento - o fluxo por segundo se torna menor. Desta forma, a câmara de ar superior sofre um longo processo de expiração e inspiração, garantindo assim que na mudança dinâmica, quando o GPL é aumentado ou despressurizado, não seja um aumento rápido, nem uma diminuição rápida, e o chama pode ser feita. A combustão estável reflete o processo de ajuste de equilíbrio dinâmico.
