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壓力調(diào)節(jié)器：提升寒冷環(huán)境下氣爐表現(xiàn)
來源： | 作者：himalaya | 發(fā)布時間：2017-12-01 | 1632 次瀏覽 | 分享到:
在冬日的早晨鉆出帳篷，你立刻有一個想法：熱咖啡。你點(diǎn)著氣爐并把火力開到最大，然而你發(fā)現(xiàn)燒水的時間比昨晚長了許多。這是怎么回事？
有經(jīng)驗(yàn)的露營者知道，寒冷環(huán)境下氣罐內(nèi)的壓力會下降。氣爐火力的輸出很大程度上依賴于氣罐內(nèi)的壓力，當(dāng)環(huán)境溫度下降時，氣爐火力自然也就下降了。
但是這不僅僅是低溫環(huán)境的影響，用氣爐燒火本身就會使氣罐壓力下降。因?yàn)闅夤迌?nèi)液態(tài)燃料汽化就是一個吸收熱量的過程，氣罐罐體的溫度也降低了——這意味著你燒開每一鍋水都比上一鍋水需要的時間更長。因?yàn)闅夤迚毫υ诔掷m(xù)下降。
那么，是什么使得MSR的Reactor反應(yīng)堆和WindBurner風(fēng)神爐具系統(tǒng)能夠在各種環(huán)境下始終如一地穩(wěn)定保持燒開1升水所需時間，從溫暖的中午，到?jīng)鏊脑绯?，甚至到極寒的高海拔？答案就是這些氣爐內(nèi)置的微小組件，我們稱之為壓力調(diào)節(jié)器。

什么是壓力調(diào)節(jié)器？
這個微小的組件就在氣罐閥門里面。如其名稱所示，它控制著有多少燃料壓力被送入氣爐噴嘴。MSR的爐具系統(tǒng)被設(shè)計(jì)在具有最佳燃燒效率的精確的燃料壓力值上，壓力調(diào)節(jié)器則負(fù)責(zé)保持這一壓力值，而不管外部發(fā)生什么。
MSR工程師在設(shè)計(jì)反應(yīng)堆和風(fēng)神爐具系統(tǒng)時使其在氣罐壓力非常低的情況下也能正常工作。這樣直到氣罐壓力低于這一壓力值之前，爐具都能以最有效的方式達(dá)到最佳的燃燒效率。壓力調(diào)節(jié)器確保了爐具持續(xù)獲得精確的氣罐壓力水平。

壓力調(diào)節(jié)器如何改善燒水時間
大多數(shù)戶外氣爐沒有配置壓力調(diào)節(jié)器，當(dāng)氣罐壓力下降時燃料輸出也下降了。相比之下，即使氣罐壓力下降，經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)的氣爐可以提供一致的燃燒性能。
燒水速度與時間關(guān)系圖

來看一下這些數(shù)字：一個未經(jīng)壓力調(diào)節(jié)的氣爐在環(huán)境溫度21℃時達(dá)到最大熱效率（即最快燒水時間），此時氣罐內(nèi)的壓力是45磅/平方英寸。
當(dāng)環(huán)境溫度下降到10℃時，氣罐內(nèi)壓力下降到30磅/平方英寸。氣爐繼續(xù)燃燒，氣罐進(jìn)一步冷卻，很容易就降到罐體溫度4℃和22磅/平方英寸的罐內(nèi)壓力。事實(shí)證明，在那個初冬的早晨，你的爐具的表現(xiàn)實(shí)際上還不到它標(biāo)稱熱效率的60%。
相比之下，MSR的反應(yīng)堆和風(fēng)神爐具系統(tǒng)在僅僅15磅/平方英寸的壓力條件下就能全功率運(yùn)行。壓力調(diào)節(jié)器確保它只接受精確的壓力，而不管氣罐內(nèi)真實(shí)的壓力如何，直到壓力最終降到15磅/平方英寸以下。
只有當(dāng)你的氣罐幾乎空了或是環(huán)境溫度降到極其寒冷，氣罐內(nèi)壓力最終降到壓力調(diào)節(jié)器的極限之下，你才能感覺到爐具燃燒效率的下降。
所有這些意味著，如果氣爐調(diào)節(jié)良好，你燒的第四鍋水可以像燒第一鍋水一樣的快，而且你可以在更大范圍的戶外環(huán)境下享受到更高的爐具性能。

壓力調(diào)節(jié)器如何工作？
MSR的壓力調(diào)節(jié)器位于閥門內(nèi)，配有一個小的提升閥。該閥由一個小膜片控制，膜片不斷將大氣壓力與朝向燃料噴嘴的壓力進(jìn)行比較。當(dāng)它讀取到壓力差時，膜片會打開或關(guān)閉提升閥，以允許向氣罐內(nèi)壓入更多壓力或者將其切斷。這樣就確保了氣爐的燃料噴嘴總是能夠得到我們想要的精確的壓力。

所有的壓力調(diào)節(jié)器都一樣嗎？
壓力調(diào)節(jié)器是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，并非所有的設(shè)計(jì)都一樣。在MSR，僅僅是針對風(fēng)神爐具系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)器我們就投入了大量的研發(fā)。內(nèi)置的壓力調(diào)節(jié)器的精度公差是至關(guān)重要的，需要大量的工程實(shí)踐才能實(shí)現(xiàn)。這就是為什么只有少數(shù)公司首先提供了配置壓力調(diào)節(jié)器的氣爐，以及為什么它們的性能各不相同。
如上圖所示，具有良好設(shè)計(jì)的壓力調(diào)節(jié)器的氣爐可以持續(xù)穩(wěn)定地提供最佳的BTU（英熱單位，即在1大氣壓的定壓條件下1磅純水的溫度由59.5℉上升到60.5℉所需的熱量），直到氣罐內(nèi)壓力最終降到其規(guī)定的極限水平以下。
而一個低質(zhì)量的壓力調(diào)節(jié)器的氣爐開始燒水時效率不錯，然后火力就迅速下降，既沒有持續(xù)性，也沒有高效率。


當(dāng)然，還有很多設(shè)計(jì)因素會影響氣爐的整體性能，但在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件下，一個配有優(yōu)質(zhì)壓力調(diào)節(jié)器的氣爐會比傳統(tǒng)的氣爐更加可靠，燒水持續(xù)性的快速——所以你可以輕松制作一杯熱咖啡，然后開始一天的攀登了。
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