เพื่อชี้แจงหลักการทำงานของตัวควบคุมให้ชัดเจนยิ่งขึ้น จำเป็นต้องชี้แจงคำถาม: การเผาไหม้ที่ปลอดภัยของแก๊สควรมีเงื่อนไขอย่างไร? สำหรับเชื้อเพลิงแข็งที่เผาไหม้ได้อย่างปลอดภัย มีเงื่อนไขสองประการ: เงื่อนไขหนึ่งคือปริมาณก๊าซเผาไหม้ที่เหมาะสม (อากาศหรือออกซิเจน) และอีกประการหนึ่งคือวัสดุที่เผาไหม้จะรักษาอุณหภูมิไว้ (โดยปกติสูงกว่าจุดติดไฟ)
เมื่อเผาไหม้เป็นของแข็ง โหมดการถ่ายเทความร้อนของส่วนที่เผาไหม้ไปยังส่วนที่ไม่ถูกเผาไหม้คือการนำและการแผ่รังสี และทิศทางการเผาไหม้จะพัฒนาจากภายนอกสู่ศูนย์กลาง เมื่อของแข็งเผาไหม้ การขยายตัวทางความร้อนจะเกิดขึ้น และปริมาตรจะใหญ่ขึ้น แต่การเปลี่ยนแปลงนั้นน้อย และการกระจัดเกือบเป็นศูนย์ เมื่อก๊าซถูกเผาไหม้ โหมดการถ่ายเทความร้อนของส่วนที่เผาไหม้ไปยังส่วนที่ไม่ถูกเผาไหม้จะเพิ่มโหมดการพาความร้อนนอกเหนือจากการนำและการแผ่รังสี และทิศทางการเผาไหม้จะพัฒนาออกจากศูนย์กลาง เมื่อก๊าซเผาไหม้ ก๊าซจะผ่านการขยายตัวทางความร้อนที่รุนแรง และปริมาตรของผลิตภัณฑ์ก่อนการเผาไหม้หลายแสนครั้ง และการกระจัดเกิดขึ้นในอัตราที่ค่อนข้างเร็ว ดังนั้น การปฏิบัติตามเงื่อนไขสองข้อข้างต้นเท่านั้นคือก๊าซไม่สามารถเผาไหม้ได้อย่างปลอดภัย
ทฤษฎีการเผาไหม้สมัยใหม่บอกเราว่าการเผาไหม้ที่ปลอดภัยของแก๊สต้องมีเงื่อนไขที่สามด้วย นั่นคือ เพื่อรักษาความแตกต่างบางอย่างในความดันอากาศ เพื่อให้ความเร็วของก๊าซไหลออกเท่ากับความเร็วในการเผาไหม้ ด้วยวิธีนี้ เมื่อถึงสมดุลไดนามิกภายในช่วงที่กำหนด เปลวไฟสามารถรักษาสถานะที่เสถียร ซึ่งจะทำให้เกิดการเผาไหม้ของแก๊สอย่างปลอดภัย หากแรงดันลมแรงเกินไป ความเร็วลมออกจะมากกว่าความเร็วการเผาไหม้ ทำให้เปลวไฟลุกไหม้จากรูไฟในระยะหนึ่ง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการแยกตัวของเปลวไฟ หากแรงดันแก๊สยังคงสูงขึ้น เปลวไฟจะลุกไหม้ห่างจากรูไฟมากขึ้น ความคงตัวของเปลวไฟ 2 จะถูกทำลายลงอีก และเปลวไฟจะไม่เคลื่อนไหวจนกว่าจะดับสนิท ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าไฟ เมื่อดับไฟ ก๊าซจะยังคงรั่วไหล ก่อให้เกิดก๊าซพิษหรือก๊าซระเบิดจำนวนมากในอากาศ ซึ่งทำให้เกิดอุบัติเหตุได้ง่าย ถ้าแรงดันแก๊สน้อยเกินไป ความเร็วในการเผาไหม้จะมากกว่าความเร็วของเต้าเสียบ ทำให้เปลวไฟเข้าสู่รูไฟและยังคงเผาไหม้ต่อไป ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการแบ่งเบาบรรเทา เมื่อแบ่งเบาบรรเทา การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของสภาวะเป็นพิษเกิดขึ้น ก๊าซพิษจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้น และก๊าซปิโตรเลียมก็รั่วไหลออกไปด้านนอกเช่นกัน ซึ่งอาจก่อให้เกิดอุบัติเหตุได้เช่นกัน
จากการทดลองจำนวนมากโดยวิศวกรและช่างเทคนิค ไม่เพียงแต่ยืนยันว่าการเผาไหม้ความปลอดภัยของแก๊สควรรักษาความแตกต่างของแรงดันไว้ แต่ยังยืนยันก๊าซของส่วนประกอบต่างๆ ความแตกต่างของแรงดันที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่ปลอดภัยไม่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น: ก๊าซเทียม, คอลัมน์น้ำ 80-100 มม.; ก๊าซปิโตรเลียมเหลว คอลัมน์น้ำ 250-350 มม. 2940Pa ที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นค่าเฉลี่ยของค่าทั้งสองนี้
ให้'s กลับไปที่หลักการเรกูเลเตอร์ เมื่อเราเปิดวาล์วมุมบนกระบอกสูบ (เช่น สวิตช์ระบายอากาศ) ก๊าซปิโตรเลียมเหลวแรงดันสูงจะไหลผ่านท่อทางเข้าและเปิดปะเก็นวาล์วเข้าไปใน plenum ล่าง เมื่อก๊าซใน plenum ล่างเพิ่มขึ้น ความดันใน plenum ล่างจะเพิ่มขึ้น ฟิล์มยางถูกยกขึ้น ปริมาตรของช่องอากาศด้านบนจะค่อยๆ เล็กลง เมื่อความดันห้องอากาศด้านบนแรงกว่าความดันบรรยากาศ อากาศภายในอาคารจะค่อยๆ ระบายออกจากรูหายใจ และตัวกระตุ้นความดันจะหายใจออกหนึ่งครั้ง ในกระบวนการนี้ ปลายด้านขวาของคันโยกจะเลื่อนขึ้น และกดปลายด้านซ้ายลง เพื่อให้หัวฉีดไอดีค่อยๆ ปิดลง และการจ่ายอากาศจะหยุดลง เพื่อไม่ให้แรงดันของช่องลมด้านล่างสูงขึ้นอีกต่อไป
เมื่อเปิดสวิตช์เตาแก๊ส แรงดันแก๊สจะลดลงเนื่องจากก๊าซออกด้านนอก ฟิล์มยางเว้า ปลายด้านขวาของคันโยกเลื่อนลง ปลายด้านซ้ายเลื่อนขึ้น แผ่นวาล์วถูกเลื่อนขึ้น เปิดออกและก๊าซปิโตรเลียมแรงดันสูงเข้าสู่ห้องอากาศด้านล่าง ในกระบวนการนี้ ปริมาตรของช่องอากาศด้านบนจะค่อยๆ ใหญ่ขึ้น เมื่อความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศภายนอก อากาศจะเข้าสู่ห้องอากาศด้านบนจากรูหายใจด้านนอก และกระบวนการหายใจเข้าของเครื่องปรับความดันจะเสร็จสิ้น
ดังนั้นในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ของเตา ฟิล์มยางจะนูนและเว้าอย่างต่อเนื่อง และแผ่นวาล์วถูกขับเคลื่อนด้วยคันโยก และเปิดและปิดด้วย ในการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกทั้งหมด เราต้องรับประกันคันโยกในตัวควบคุมแรงดัน ความยาวของแขนซ้ายและขวา (สังเกตลักษณะของความยาวด้านซ้ายสั้นและด้านขวา) มีสัดส่วนที่เหมาะสม บวกกับฟิล์มยาง และสปริงที่ปลายด้านขวาของคันโยก การใช้แรงในปริมาณที่เหมาะสมจะทำให้แผ่นวาล์วเปิดได้น้อยกว่าเวลาปิดมากและมีอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างสองช่วงเวลา อัตราส่วนที่เหมาะสมนี้ช่วยให้แน่ใจว่าความดันอากาศในห้องอากาศด้านล่างซึ่งใหญ่กว่าห้องอากาศด้านบนประมาณ 2940 Pa เสมอ สำหรับความดันห้องอากาศส่วนบน สามารถประมาณค่าความดันบรรยากาศภายนอกในขณะนั้นได้ สิ่งนี้จะทำให้ความดันของก๊าซออกจากรูไฟ มากกว่าค่าความดันบรรยากาศที่ 2940Pa เสมอ และก๊าซจะเผาไหม้ในสภาวะคงตัว นี่เป็นความละเอียดอ่อนครั้งแรกในการออกแบบตัวควบคุม
ความละเอียดอ่อนประการที่สองที่แสดงออกมาในการออกแบบรูหายใจนั้นมีความดั้งเดิมมาก ประการแรก เหตุใดจึงต้องเจาะรูหายใจที่ขอบฝากระโปรงหน้าบน แทนที่จะเจาะที่อื่นที่เจาะง่าย? ประการที่สอง เส้นผ่านศูนย์กลางของรูหายใจคือ 0.8 มิลลิเมตร สามารถทะลุผ่านเข็มที่ขึ้นสนิมได้จำนวนน้อยที่สุดเท่านั้น ทำไมรูรับแสงมันเล็กจัง
รูเจาะที่ขอบของฝากระโปรงหน้าเพื่อยึดไว้กับเมมเบรนยาง หากความดันอากาศในห้องอากาศด้านล่างสูงเกินไป ฟิล์มยางจะนูนขึ้นด้านบนและปิดกั้นรูหายใจทันที ป้องกันไม่ให้อากาศในห้องอากาศด้านบนถูกระบายออกจากรูหายใจ ตามกฎหมายของ Boyle's law อากาศที่ถูกผนึกไว้ในห้องแอร์ด้านบนมีอากาศจำนวนหนึ่ง และความดันของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อปริมาตรมีขนาดเล็กลง นั่นคือ pV=constant ฟิล์มยางป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายเนื่องจากความต่างของแรงดันอากาศที่มากเกินไประหว่างความดันอากาศด้านบนและด้านล่าง และหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของก๊าซปิโตรเลียมเนื่องจากความเสียหายของไดอะแฟรม
เส้นผ่านศูนย์กลางของรูหายใจคือ 0.8 มม. แต่ความลึกของรูอยู่ที่ประมาณ 1 ซม. ความรู้เกี่ยวกับกลศาสตร์ของไหลถูกนำมาใช้อย่างเต็มที่ที่นี่ เมื่อของไหลเคลื่อนที่ จะเกิดการเสียดสีภายในเนื่องจากการหน่วง ยิ่งพื้นที่รูเล็กลง ความลึกยิ่งมากขึ้น ความเสียดทานภายในยิ่งมากขึ้น และเอฟเฟกต์การหน่วงที่มากขึ้น - การไหลต่อวินาทีจะเล็กลง ด้วยวิธีนี้ ห้องอากาศส่วนบนจึงมีกระบวนการที่ยาวนานระหว่างการหายใจออกและการหายใจเข้าไป ดังนั้น จึงมั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิก เมื่อ LPG เพิ่มขึ้นหรือลดลง จะไม่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหรือลดลงอย่างรวดเร็ว และ สามารถทำไฟได้ การเผาไหม้ที่เสถียรสะท้อนถึงกระบวนการปรับสมดุลไดนามิก
