多年前的一套闲置消防用双钢瓶空气呼吸器,钢瓶内气体压力高达20MPa(即204公斤/平方厘米),平时接触高压器具不多,拆之,看看内部结构,学习一下供气原理。
一、全貌及各部分组成
气瓶采用高强度合金钢制造,两只气瓶经过气瓶阀、三通连接到减压器:
型号AHK-4(单只气瓶容积3.2升),1993年7月出厂,编号99号,可见产量不大;气瓶充气压力20MPa(即204公斤/平方厘米),气瓶储气量1280升,呼吸时间约40分钟:
其它部位图片:
有斜口的管子是报警哨,当气瓶气压低于5MPa发出哨音,呼吸器还能提供6~8分钟工作时间,应尽快撤离工作现场:
与减压阀连接的中压管(上)、高压管(下):
面罩:该空气呼吸器面罩是全脸式组合面罩,集成了供气阀、呼气阀,大视野面窗。面窗镜片采用高强度聚碳酸酯材料,耐冲击,具有透明度高、耐磨性强、不失真,具有防雾功能。
供气阀上的红色按钮是应急冲泄按钮,有三个作用:
①当供气阀意外发生故障时,通过手动按下,可以允许空气直接流入面罩;
②除应急供气外,在使用前,还可以利用流出的空气直接冲刷面罩、供气阀内部的灰尘和脏污,避免吸入体内;
③也可以在关闭瓶阀后,通过按下它来排放系统管路中的剩余空气。
面框密封圈及口鼻罩用柔软黑橡胶制成,人的眼口鼻全密闭在面罩内,隔离了外界的有害气体:
正压式空气呼吸器工作原理:打开气瓶阀,钢瓶内的高压气体进入减压器的高压腔,一路接压力表并显示出气瓶压力;一路接报警哨,当气体压力低于5MPa时,报警哨发出哨音报警,提醒撤离现场及时充气。高压气体减压后进入中压腔,一路接中压安全阀,当超压时,该安全阀泄压,确保安全用气;一路通过快速接头进入面罩供气阀。吸气时,供气阀开启、呼气阀关闭,新鲜空气被人吸入肺部;呼气时,供气阀关闭、呼气阀开启,人体呼出的废气经面罩上的呼气阀排入大气。气体始终沿着一个方向流动而不会逆流。
二、部件拆解(内部高压空气已排放干净,严禁带压拆解!)
1、面罩供气阀结构及工作原理
供气阀结构见下图:
面罩供气阀工作原理:
供气阀有两个状态,一个是非工作状态,另一个是工作状态。非工作状态转向工作状态是通过吸气或手动按杠杆(应急冲泄按钮)实现。
空气供气阀在非工作状态下,杠杆和膜片处于基本平行位置,略向上倾斜。杠杆通过联杆带动膜片使其和摇杆触头脱离,在气阀弹簧的作用下,摇杆阀芯和输入气阀阀座紧贴在一起,没有气流。
工作时,输入口有中压空气P1进入,在压力P1和气阀弹簧作用下,阀门保持关闭。当人吸气时,膜片下方(气体输出口)产生负压,膜片在大气压PH推动下,向下移动,并通过联杆带动杠杆向同一方向运动,拉簧的拉力加速膜片下移,向下触压摇杆触头,使摇杆摆动并压缩气阀弹簧,使摇杆阀芯与阀座之间形成一个间隙,中压气体流过间隙进入膜片下方,产生气压P2。膜片在大气压力、拉簧拉力、摇杆触头推力和输出压力P2作用下处于平衡,保持一定间隙,此时输出流量等于输入流量。
当输出流量增加或减少时,膜片下的空气压力P2就会减小或增大,膜片下移或上移,使摇杆阀间隙变大或变小,自动调节进入供给阀的空气流量,使其输出和输入流量相等。
当输出流量为零时(即呼气或屏气状态),膜片下方压力上升,膜片上移,使摇杆阀门关闭,空气不再进入膜片下方,使膜片处于零输出平衡位置。
由以上分析可知,膜片在大气压力、拉簧拉力、输出压力P2和摇杆触头推力作用下平衡,只要调节适当的拉簧拉力,就可以实现膜片下方空气压力P2永远大于大气压的目的。
将供气阀从面具上卸下来:
看见内部的白色摇杆圆触头:
取下橡胶护套:
看见内部的拉簧、杠杆、联杆:
继续打开供气阀外壳:
旋下摇杆气阀的固定螺丝:
取出摇杆气阀:
左右摇动摇杆,气阀开启,气流流过:
拆摇杆气阀:
摇杆气阀“全家福”:
未完,楼下精彩继续!