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為何氣罐越用越涼?
來源: | 作者:himalaya | 發(fā)布時間:2018-10-24 | 12920 次瀏覽 | 分享到:
有沒有注意到當你使用氣爐時氣罐會變得越來越涼?這是因為從氣罐內部正在向爐頭輸送燃料。氣罐內的燃料是被高度壓縮的,大部分處于液體狀態(tài),少量部分呈氣體狀態(tài)浮在液體上方。在連接氣爐之前,你可以晃動氣罐,就可以感覺到燃料在里面晃動。


你打開閥門點燃氣爐,氣罐內少量的氣態(tài)燃料逸出,之前它們在氣罐內占據(jù)的空間就會被新的氣態(tài)燃料取代。從液態(tài)物質蒸發(fā)出氣態(tài)物質,需要大量的熱量才能使汽化發(fā)生——這種熱量必需來自某個地方。如果你讓氣爐開足夠小的火,就像煲湯那樣,汽化需要的熱量來自氣罐周圍空氣中的熱量,這時候氣罐本身不會變得太涼。但如果開大火,熱量就不能足夠快地通過罐體傳遞給液態(tài)燃料,只能通過直接冷卻液態(tài)燃料本身來獲得汽化所需熱量。這樣就使得氣罐變得更涼,在某些條件下導致氣罐外部結霜。

在秋冬季節(jié)露營時,氣罐汽化效率低,氣爐火力越來越弱的現(xiàn)象就更為明顯了。除了上述原因外,環(huán)境氣溫較低本身也使氣罐內壓力較春夏季節(jié)要低,燃料輸出自然也會下降更多。


MSR的Reactor反應堆和WindBurner風神爐具系統(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,到涼爽的早晨,甚至到極寒的高海拔。答案就是這些氣爐內置的微小組件,我們稱之為壓力調節(jié)器。

MSR的壓力調節(jié)器位于閥門內,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行比較。當它讀取到壓力差時,膜片會打開或關閉提升閥,以允許向氣罐內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。

一個未經壓力調節(jié)的氣爐在環(huán)境溫度21℃時達到最大熱效率(即最快燒水時間),此時氣罐內的壓力是45磅/平方英寸。當環(huán)境溫度下降到10℃時,氣罐內壓力下降到30磅/平方英寸。氣爐繼續(xù)燃燒,氣罐進一步冷卻,很容易就降到罐體溫度4℃和22磅/平方英寸的罐內壓力。事實證明,在初冬的早晨,你的爐具的表現(xiàn)實際上還不到它標稱熱效率的60%。
相比之下,MSR的反應堆和風神爐具系統(tǒng)在僅僅15磅/平方英寸的壓力條件下就能全功率運行。壓力調節(jié)器確保它只接受精確的壓力,而不管氣罐內真實的壓力如何,直到壓力最終降到15磅/平方英寸以下。
只有當你的氣罐幾乎空了或是環(huán)境溫度降到極其寒冷,氣罐內壓力最終降到壓力調節(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。

壓力調節(jié)器是一項復雜的技術,并非所有的設計都一樣。在MSR,僅僅是針對風神爐具系統(tǒng)的壓力調節(jié)器我們就投入了大量的研發(fā)。內置的壓力調節(jié)器的精度公差是至關重要的,需要大量的工程實踐才能實現(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,具有良好設計的壓力調節(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),直到氣罐內壓力最終降到其規(guī)定的極限水平以下。
而一個低質量的壓力調節(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。

當然,還有很多設計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)質壓力調節(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,然后開始一天的戶外活動了。

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