氧氣呼吸器減壓器比較分析

1、氧氣呼吸器減壓器比較分析一、概述減壓器是氧氣呼吸器的重要組成部分，是將高壓氧氣減壓為相對(duì)穩(wěn)定中壓的一種裝置，是氧氣呼吸器的心臟，對(duì)減壓器各機(jī)構(gòu)動(dòng)作的穩(wěn)定性、儀器的安全可靠性起決定作用。從目前了解的情況來(lái)看，不管是國(guó)內(nèi)外各種型號(hào)的氧氣呼吸器減壓器，還是電焊用、醫(yī)用減壓器，其原理都是氣瓶中的氧氣通過(guò)一個(gè)根據(jù)輸入壓力和輸出壓力高低能自動(dòng)調(diào)節(jié)出氣通道橫截面的大小的裝置來(lái)達(dá)到減壓目的，以保證基本穩(wěn)定中壓的輸出。輸出壓力不受高壓端氧氣壓力大小的影響，輸出的中壓供定量孔、自動(dòng)補(bǔ)給閥往呼吸系統(tǒng)供氧。二、減壓器的工作原理與分類(lèi)減壓器按進(jìn)氣方式及輸出壓力受輸入壓力的影響不同，可分為正作用式和反作用式減壓器；正作用

2、式減壓器根據(jù)結(jié)構(gòu)不同又可分為活塞式和隔膜式。按輸出壓力大小，使用者可否調(diào)整分為可調(diào)式和不可調(diào)式減壓器。1 正作用活塞式減壓器工作原理與特點(diǎn)工作原理：當(dāng)氧氣沒(méi)有進(jìn)入減壓器時(shí)，調(diào)節(jié)彈簧與支撐彈簧處于平衡狀態(tài)，活塞下端閥門(mén)與噴嘴間存在一定的間隙。氣瓶開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，氧氣經(jīng)過(guò)通道噴嘴進(jìn)入減壓器活塞下端。當(dāng)減壓器膛室中的壓力升高到超過(guò)規(guī)定的中壓壓力時(shí)，活塞上端與下端在此壓力作用下，由于存在面積差，活塞下移，使活塞下端閥門(mén)與噴嘴間的間隙減小，則輸出的中壓減小。當(dāng)自動(dòng)肺開(kāi)啟時(shí)，膛室內(nèi)的壓力明顯降低，作用于活塞上下端的壓力降低，活塞上移，使閥門(mén)與噴嘴間的間隙增大，流量增加。當(dāng)自動(dòng)肺關(guān)閉時(shí)，膛室內(nèi)中的壓力升高迅速增

3、大，使活塞下移，活塞下端閥門(mén)與噴嘴間的間隙間隙減小，輸出的中壓減小。減壓器工作時(shí)，閥門(mén)與噴嘴間的間隙是不完全被封蓋的，這樣從減壓器膛室內(nèi)連續(xù)不斷地流出定量的氧氣，系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，亦即當(dāng)閥門(mén)的閥座間隙增大時(shí)，氧氣流量加大；反之，氧氣流量減少。1.1 特點(diǎn)：減壓器活塞閥門(mén)的受力平衡公式為：K2-X2+P1S3+P2-S仁K1X1+P2-S2式中：K1、K2:支撐彈簧、調(diào)節(jié)彈簧的彈性系數(shù)；XI、X2:支撐彈簧、調(diào)節(jié)彈簧受壓縮長(zhǎng)度；P1、P2:高壓、中壓的氣體壓力；S1、S2:活塞閥門(mén)下、上端的斷面積；S3:噴嘴的斷面積。則：P2=(K2-X2+P1-S3-K1X1)-(S2-S1)從公式中可以

4、看出，當(dāng)氧氣瓶?jī)?nèi)的壓力下降時(shí)，減壓器內(nèi)的中壓就下降；但由于噴嘴的斷面積S3很小(v1mm2)因此，減壓器的特點(diǎn)是隨著氣瓶?jī)?nèi)的壓力的下降，輸出的中壓略微減小，即定量供氧量略微減??；反之，氧氣流量增大。2 正作用隔膜式減壓器工作原理與特點(diǎn)2.1工作原理：當(dāng)氧氣沒(méi)有進(jìn)入減壓器時(shí)，主膛室主彈簧與副膛室彈簧通過(guò)二根傳動(dòng)桿處于平衡狀態(tài)，主膛室的閥門(mén)與噴嘴間存在一定的間隙。氣瓶開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，氧氣經(jīng)過(guò)通道噴嘴進(jìn)入減壓器主、副膛室。當(dāng)減壓器膛室中的壓力升高到超過(guò)規(guī)定的中壓壓力時(shí)，隔膜在此壓力作用下，壓縮調(diào)節(jié)彈簧，在主彈簧的作用下，閥門(mén)前移，使閥門(mén)與噴嘴間的間隙減小，則輸出的中壓減小。當(dāng)自動(dòng)肺開(kāi)啟時(shí)，膛室內(nèi)的壓力明

5、顯降低，作用在隔膜上的氣體壓力明顯減小，隔膜在調(diào)節(jié)彈簧的作用下，通過(guò)多孔盤(pán)、傳動(dòng)桿使閥門(mén)的間隙增大，流量增加。當(dāng)自動(dòng)肺關(guān)閉時(shí)，膛室內(nèi)中的壓力迅速升高，隔膜在此壓力作用下，壓縮調(diào)節(jié)彈簧，使閥座與噴嘴間的間隙減小，輸出的中壓減小。減壓器工作時(shí)，閥門(mén)與噴嘴間的間隙是不完全被封蓋的，這樣從減壓器膛室內(nèi)連續(xù)不斷地流出定量的氧氣，系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，亦即當(dāng)閥門(mén)的閥座間隙增大時(shí)，氧氣流量加大；反之，氧氣流量減少。2.2 特點(diǎn)：減壓器活塞閥門(mén)的受力平衡公式為：K1X1+P2-S2+K3-X3=K2-X2+P1S1式中：K1、K2、K3:主彈簧、調(diào)節(jié)彈簧、隔膜的彈性系數(shù);XI、X2:主彈簧、調(diào)節(jié)彈簧受壓縮長(zhǎng)度

6、；P1、P2:高壓、中壓的氣體壓力；S1:隔膜有效受力面積；X3:隔膜受壓縮后偏離原平衡位置的距離，向下為“+”，向上為“-”。則:P2=(K2-X2-K1X1-K3-X3+P1-S1)-S2從公式中可以看出，當(dāng)氧氣瓶?jī)?nèi)的壓力下降時(shí)，減壓器內(nèi)的中壓就下降；但由于噴嘴的斷面積S3很小(v1mm2)因此，減壓器的特點(diǎn)是隨著氣瓶?jī)?nèi)的壓力的下降，輸出的中壓略微減小，即定量供氧量略微減小；反之，增大。3 反作用式減壓器工作原理與特點(diǎn)3.1工作原理:當(dāng)氣瓶開(kāi)關(guān)關(guān)閉，氧氣不再進(jìn)入氧氣分配器時(shí)，調(diào)節(jié)彈簧通過(guò)圓盤(pán)和隔膜作用到閥桿螺母上，使閥門(mén)離開(kāi)閥座。氣瓶開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，氧氣經(jīng)過(guò)分配器通道進(jìn)入閥門(mén)組下端，再通過(guò)閥座

7、與閥桿之間的間隙進(jìn)入減壓器膛室。當(dāng)減壓器膛室中的壓力升高到超過(guò)規(guī)定的中壓壓力時(shí)，隔膜在此壓力作用下，壓縮調(diào)節(jié)彈簧，在閥門(mén)彈簧的作用下，從而使閥桿抬高，將閥座與閥桿間的間隙減小或封閉。當(dāng)自動(dòng)肺開(kāi)啟時(shí)，膛室內(nèi)的壓力明顯降低，作用在隔膜上的氣體壓力明顯減小，隔膜在調(diào)節(jié)彈簧的作用下，壓向閥門(mén)閥桿，使閥門(mén)的間隙增大，流量增加。當(dāng)自動(dòng)肺關(guān)閉時(shí)，膛室內(nèi)中的壓力迅速升高，隔膜在此壓力作用下，壓縮調(diào)節(jié)彈簧，使閥座與閥桿間的間隙減小，減壓器工作時(shí)，閥座是不完全被封蓋的，這樣從減壓器膛室內(nèi)連續(xù)不斷地流出定量的氧氣，系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，亦即當(dāng)閥門(mén)的閥座間隙增大時(shí)，氧氣流量加大；反之，氧氣流量減少。3.2 特點(diǎn)：減壓

8、器閥門(mén)閥桿的受力平衡公式為：K2-X2=K1-X1+P1-S1+P2-S2+K3-X3式中：K1、K2、K3:閥門(mén)彈簧、調(diào)節(jié)彈簧、隔膜的彈性系數(shù)；XI、X2:是閥門(mén)彈簧、調(diào)節(jié)彈簧受壓縮長(zhǎng)度；P1、P2:高壓、中壓的氣體壓力；S1:閥門(mén)閥桿的截面積；S2:隔膜有效受力面積；X3:隔膜受壓縮后偏離原平衡位置的距離，向下為“+”，向上為“-”。則:P2=(K2-X2-K1X1-P1S1-K3-X3)-S2從公式中可以看出，當(dāng)氧氣瓶?jī)?nèi)的壓力下降時(shí)，減壓器內(nèi)的壓力上升；但由于閥桿的截面積S1很小(v1mm2)因此，減壓器的特點(diǎn)是隨著氣瓶?jī)?nèi)的壓力的下降，輸出的壓力反而略微增高。即定量供氧量略微增大；反之，

9、減小三、減壓器的比較分析1、正作用式與反作用式減壓器比較分析正作用式減壓器是隨著氧氣瓶壓力的降低，其輸出的壓力隨之稍有降低，即定量供氧量也隨之稍微減??；反作用式減壓器是隨著氧氣瓶壓力的降低，其輸出的壓力反而稍有增高，即定量供氧量也隨之稍微增大。對(duì)在有毒、害氣體環(huán)境中工作的礦山救護(hù)隊(duì)指戰(zhàn)員來(lái)講，氧氣瓶中的氧氣就是生命的保障。氧氣儲(chǔ)量的多少?zèng)Q定著救護(hù)隊(duì)指戰(zhàn)員的安全與否，而定量供氧量的大小決定著氧氣瓶中的氧氣儲(chǔ)量的消耗快慢，在條件十分復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境中，由于不確定因素很多，氧氣瓶中的氧氣有可能是在撤出災(zāi)區(qū)后仍留在氣瓶中，也有可能是用來(lái)應(yīng)付緊急情況的（如被堵在災(zāi)區(qū)待救或呼吸器出現(xiàn)故障時(shí)）。時(shí)，定量供氧量

10、的大小對(duì)救護(hù)指戰(zhàn)員的安全就起到了決定性的作用，鑒于正作用式減壓器是隨著氧氣瓶壓力的降低，使定量供氧量稍微減小，因此，在安全性上優(yōu)于反作用式減壓器。2、活塞式與隔膜式減壓器的比較分析正作用活塞式與隔膜式減壓器相比較。活塞式減壓器在設(shè)計(jì)時(shí)，活塞兩端的面積差較隔膜式大，受氣瓶壓力影響大，易造成輸出壓力不穩(wěn)定，并且，在活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦阻力作用，減小了減壓器的靈敏度，也造成壓力不穩(wěn)定，而且，為了保證活塞二端氣路的隔阻，采用橡膠密封圈密封，活塞在上下移動(dòng)摩擦和壓力作用下，密封圈容易損壞、串氣，造成減壓器不穩(wěn)定甚至不工作，而隔膜式減壓器則不存在這些情況。因此，正作用隔膜式減壓器在穩(wěn)定性和安全性方面優(yōu)于活塞

11、式減壓器。3、可調(diào)式與不可調(diào)式減壓器比較分析減壓器的可調(diào)與不可調(diào)是相對(duì)于使用者而言，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)成調(diào)整方便，允許使用者進(jìn)行調(diào)整的減壓器稱為可調(diào)式減壓器；反之，在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)成調(diào)整困難或不允許使用者進(jìn)行調(diào)整，僅允許專(zhuān)業(yè)維修人員進(jìn)行調(diào)整的減壓器稱為不可調(diào)式減壓器。AGH4型、AGH2型、AH6型、HYZ貍氧氣呼吸器減壓器的輸出壓力是可調(diào)的，使用者可以通過(guò)對(duì)減壓器調(diào)節(jié)彈簧的調(diào)整，來(lái)調(diào)節(jié)減壓器（膛室內(nèi)）輸出壓力大小，使定量供氧量達(dá)到規(guī)定要求。部件調(diào)整后需要鎖緊固定，而固定部件在受到運(yùn)動(dòng)、顛簸、氧氣壓力沖擊等情況時(shí)，其緊固狀態(tài)會(huì)受到一定的影響，造成固定部件松動(dòng)，甚至脫落，使減壓器（膛室內(nèi)）輸

12、出壓力發(fā)生變化，最終導(dǎo)致氧氣呼吸器定量供氧量的不穩(wěn)定。另外由于定量供氧量裝置的可調(diào)，該部分部件的調(diào)整必然因摩擦或不正確操作產(chǎn)生微量的金屬粉末，若不及時(shí)清除，就會(huì)造成金屬粉末對(duì)減壓器氧氣通道的堵塞，使減壓器動(dòng)作穩(wěn)定性降低，從而導(dǎo)致氧氣呼吸器定量供氧量不穩(wěn)定或不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。BG4型、Biopak240型正壓氧氣呼吸器，其減壓器在設(shè)計(jì)上不允許使用者私自進(jìn)行調(diào)整，相對(duì)而言定量供氧量是比較穩(wěn)定的。事實(shí)上，無(wú)論各種型號(hào)的呼吸器，由于長(zhǎng)期使用造成磨損和使用的氧氣中存在著微量的雜質(zhì)等原因，均會(huì)造成其減壓器內(nèi)存在一定數(shù)量的金屬粉末或污垢，堵塞氧氣通道及過(guò)濾網(wǎng)等，從而造成減壓器動(dòng)作不穩(wěn)定，使定量供氧量不符合儀器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須定期清洗或更換過(guò)濾網(wǎng)及其它部件?？烧{(diào)式減壓器由于其可調(diào)，很多使用者在定量供氧達(dá)不到要求時(shí)，由于清洗維護(hù)工作的繁瑣，就通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧的伸縮程度來(lái)強(qiáng)制調(diào)高或調(diào)低減壓器的輸出壓力，使定量供氧量達(dá)到規(guī)定要求，而不進(jìn)行正常的清洗維護(hù)，致使定量供氧忽高忽低，不穩(wěn)定。經(jīng)常強(qiáng)制調(diào)節(jié)，就給使用者造成一種錯(cuò)誤理解，認(rèn)為可調(diào)式較不可調(diào)式減壓器的穩(wěn)定性差。實(shí)際上，不可調(diào)式減壓器同樣也存在定量供氧不穩(wěn)定或不符合標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，在此情況使用者只能通過(guò)更換零件（定量孔），使定量供氧達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，由于更換方便，較正常的清洗維護(hù)簡(jiǎn)捷，就認(rèn)為不可調(diào)式較可調(diào)式減壓器穩(wěn)定。如我