(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
info@xiron.ru
WhatsApp
Главная
Техническая информация
Компрессоры и агрегаты
Конструкции самодействующих клапанов


Конструкции самодействующих клапанов

Конструкции самодействующих клапанов Самодействующие клапаны принадлежат к числу наиболее ответственных узлов поршневых компрессоров. Они оказывают существенное влияние на две важнейшие характеристики всякого поршневого компрессора — экономичность работы и надежность. К ним предъявляется ряд требований, удовлетворить которые одновременно не представляется возможным. Разные требования к клапанам и условиям их работы привели к появлению самых различных конструкций клапанов. Рассмотрим требования, предъявляемые к клапанам, и лишь те из конструкций, которые находят наиболее широкое применение.

Клапаны должны оказывать по возможности малое газодинамическое сопротивление потоку протекающего через них газа; иметь развитое проходное сечение; открываться под действием небольшой разности давлений до и после клапана, а в открытом состоянии работать без вибраций подвижных элементов. Отступление от этого требования ведет к увеличению энергии, затрачиваемой на проталкивание газа, и снижению экономичности работы компрессора.

Закрытие клапана (посадка замыкающего элемента на седло) под действием пружинящего элемента должно происходить своевременно, т.е. в момент, когда разность давлений до и после клапана становится равной нулю. Если всасывающий клапан работает с запаздыванием, то часть газа до начала процесса сжатия вытесняется обратно во всасывающую камеру, что приводит к уменьшению производительности и росту удельной работы ступени. При запаздывании с закрытием нагнетательного клапана часть сжатого газа из камеры нагнетания возвращается в рабочую камеру, что приводит к снижению производительности и росту удельной работы. Перетечки газа из-за запаздывания обусловливают так называемую «динамическую неплотность клапана», названную так потому, что она вызвана несовершенством динамики движения пластины клапана.

В закрытом состоянии клапан должен обеспечивать герметичность рабочей камеры. Перетечки газа через закрытый клапан, вызванные недостаточно плотным прилеганием пластины к седлу, обусловливают так называемую «статическую неплотность» клапана, также вызывающую снижение производительности ступени и рост удельной работы.

Клапаны должны иметь малый объем мертвого пространства, так как всякое мертвое пространство снижает производительность ступени. Пластины и пружины клапанов (либо только пластины при самопружинящих закрывающих органах) должны обладать достаточной прочностью, т.е. они должны в течение длительного времени выдерживать статические и динамические (ударные) нагрузки, возникающие при работе клапана. Иными словами, клапан должен обладать требуемой надежностью, т.е. сохранять работоспособность в течение заданной наработки, оговоренной в нормативно-технической документации. Недостаточная надежность клапанов влечет за собой увеличение эксплуатационных расходов, уменьшение объема выпускаемой продукции в случаях, когда компрессор участвует в технологическом процессе, и т.п. В условиях эксплуатации клапаны должны обеспечивать удобство монтажа, демонтажа и ремонта. Таким образом, главные требования, предъявляемые клапанам, связаны с обеспечением экономичной и надежной работы компрессора.

В современных поршневых компрессорах затраты мощности на преодоление сопротивлений клапанов составляют около 10% от номинальной. В ряде случаев, в частности, в передвижных и специальных (высокого давления) компрессорах эти затраты достигают 20—30% от общей мощности. Снижение этих затрат, учитывая огромный парк поршневых компрессоров в народном хозяйстве страны, является актуальной задачей. Не менее актуальна проблема повышения надежности клапанов. Как показывает опыт эксплуатации поршневых компрессоров, наибольшее число вынужденных их простоев вызвано отказами клапанов.

Создать клапан, полностью отвечающий перечисленным выше требованиям, непросто. При их проектировании трудности возникают по мере увеличения частоты вращения вала, средней скорости поршня, плотности газа, т.е. когда вступают во все большее противоречие требования экономичности и надежности. Многообразие предъявляемых клапанам требований было причиной появления весьма различных конструкций самодействующих клапанов.

 

"Комментарии"  

 
+1 # Николай 10.12.2010 08:51
Профессор Фотин Б.С., которого вы так старательно процитировали на этой странице, в своих рассуждениях допустил существенную ошибку в определении момента закрытия клапана: важно, чтобы посадка уплотняющего элемента на седло произошла при достижении поршнем положения "мертвой точки". Без выполнения этого требования (это происходит, когда не сбалансированы проходное сечение клапана, усилие пружин и площадь пластины, на которую оказывает давление газовый поток) пластина в фазе закрытия будет совершать колебательные движения, садясь на седло и снова отрываясь от него. Результаты подобных колебаний очевидны - быстрый износ уплотнительных кромок пластины и седла; никакая прочность материалов тут не поможет.
"Ответить" | "Ответить с цитатой" | "Цитировать"
 
 
0 # Александр 23.11.2011 19:07
Николай, Вы еще забыли о том, что "сбалансированн ыми" должны быть еще масса подвижных элементов и ход запорного элемента. Кроме того, в современных клапанах используются упругие ограничители подъема, действие которых (впрочем как и жестких ограничителей) должно учитываться при расчете динамики запорного элемента.
"Ответить" | "Ответить с цитатой" | "Цитировать"
 
 
0 # Николай 23.01.2012 14:10
Действительно, насчет массы и хода я сплоховал, забыл. А вот насчет упругих ограничителей подъема - это что-то новенькое; неплохо бы узнать поподробнее...
"Ответить" | "Ответить с цитатой" | "Цитировать"
 

"Добавить комментарий"

<< Уплотнение поршня контактными кольцами   Привод поршневого компрессора >>

 

Menu
.