CC BY
28
13 Hoffmann H,. SfroppeH. LlastischesVertialten and lltcrmiscbc Ausdchnung gesinlerlcrt ¿weiptrasen-w eiksiotTe '/ Wiss. Z. Tcchn. Huchsch. Magdeburg. 1970. .V? I S- 85-89
14 HUlhrundJ. Rontgcnogmphischc Spannungc-nv»stingcn an iter Carbidpliasc Wolfmra-Kobali-llarnnciallcn//Arch. Eisenhunatw. 1972.2. S 503-50K
УДК 621.512
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗАПОРНОГО ОРГАНА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ КЛАПАНА
Т. 11. Глниннкова, М. Л. Хязнн, С. Л. Волегоп
Hai*i определяет надежность п долговечность ммыкаюших орпшов прямоточных клапаном Существующие конструкции «шорных органов не обеспечивают равномерности распределением натяга по периметру седла клапана, что слпжайт иффект* нноегь est» работы.
Ключевые стовя: клапан поршневого комттреосора, запорный орган. ызтяг.
Tightness determines reliability and durability of closing units of forward-flow valves Existing designs о I •toping, units do not provide regularity nfdisinbution of tightness along perimeter of the valve saddle, decreasing ilic efficiency of operation
Key words valve of piston compressor, stopping unit Ughtncib.
Разнообразие конструкций поршневых компрессоров, а также условий их жеилуапа-пнн привело к созданию множества различных типов клапанов, отличающихся направлением потока газа в каналах клепана, характером движения замыкающего элемента, конструктивным исполнением, материалами, используемыми доя их изготовления, и т. н.
В современных поршневых компрессорах применяют большое число различных гипоа самодействующих клапанов В компрессорах шпкош и среднею давления наиболее широко используют пластинчатые клапаны - кольцевые. лнековые. полосовые. лепестковые, прямоточные. В компрессорах высокого давления чаше всего применяют кольцевые, дисковые, тарельчатые и грибковые клапаны.
Общим недостатком этих клапанов является сложность изготовления, низкая надежность и ремонтопригодность. В чтих конструкциях клапанов с запорными органами в виде пластин упругий элемент консольно закреплен, что приводит к быстрому выходу элемента из строя, вследствие накопления усталостных повреждений.
С целью повышения надежности н долговечности воздухораспределительных органон разработаны [1,2] конструкции прямоточных клапанов, в которых запорный орган расположен свободно (не закреплен жестко). В нашем случае запорный орган клапана представляет собой разрезное кольцо (ленту) прямоугольного сечения.
Одним из важных параметров запорного органа является натяг. От величины натяга запорного органа (радиального данления лапы на селло клапана), обеспечивающем о свосвре-м;нность открытия и закрытия пластин воздухораспределительных органов, зависит аэродинамическое сопротивление клапана. Отклонение величины натяга от отпмлльной в значительной степени ухудшает как термодинамические. гак и зехннкоокопомичсскне показатели компрессора [3. 4].
Поэтому, независимо от конструктивно!« исполнения ноздухораспределшельных органов, при их изготовлении необходимо строю выдерживать оптимальный нйтя! запорного органа с целью синхронизации (одновременного открытия) их работы.
О I 2 i 4 I, MM
Рис. I. Зависимость натяга пружнн в клапане СГИ от расстояния удаления пластины от уплоттгтельной кромки turn:
h - 0.46ми, г 197.им, сталь У/0(1); h 0.15 At*, г - 115 им. сталь 70С2ХЛ (2)
О 50 100 150 200 250 Г, ММ
Рис. 2. Зависим осп» натяга пружнн от радиуса юг иба при открыто*« клапане материал сталь:
/ - У ЮЛ ; 2 - 70С2ХЛ
Р.Псги> а
Рис. 3. Распределение удельного натяга гапормон* органа (лапы) по периметру naja carura клапан: i
ДНиМОфОМ 97 ММ РиДЛуС КрииНПГШ ЛС1ГШ:
J - 126; 2 - 151 M.U
Разными авторами [5-71 рекомендуется различный натяг пружнн (запорных органов) открытого клапана, но эти значения пе подкреплены соответствующими расчетами. Значительное расхождение величин натягов пружнн открытого клапана вызывает необху-димоегь проведения дополнительных исследований.
По экспериментальным данным были построены зависимости натяга пружин от величины подъема пластин (раесюяние удаления верхней кромки пластины от гребня седла клапана) [5] (рис. I).
И связи с тгим представляет интерес рассмотреть влияние различных факторов на
величину натяга. В рассматриваемой конст-рукшш клапана запорный орган представляет собой изогнутый отрезок ленты. Лента имеет различные радиусы кривизны, соответствующие размерам пазов клапанов.
Проведенные исследования показали уменьшение величины натяга с увеличением радиуса изгиба леигы (запорного органа) Измерения проводились при толшнне ленты Л 0,4 мм. Данная зависимосгь качественно сохраняется для различных материалов (рис. 2).
Для исследования натяга использовали физическое моделирование работы рассматриваемого клапана [I. Распределение удельного натяга запорного органа (лентыI по
периметру паза клапана прпнедено на рис 3
щ
Из полученных данных следует, что рзс-предслепне удельною натяга ленты (запорною органа) по периметру паза клапана, с учетом радиуса кривизны ленты и диаметра паз», имеет синусоидальный характ ер. Максимальные значения соответствуют углам л/2 и Зя/2. a минимальные - к. г. с. противоположны замку кольца.
Синусоидальный характер распределения не обеспечивает равномерного натята. Слабый натяг запорного органа уменьшает потери давления газового потока, проходящего через клапан, но за счет несвоевременного перекрытия проходных щелей пластинами снижает производительность компрессорной машины (за счет перетечек газа). При завышенной величине натяга полного открытия клапана не происходит, вследствие чего наблюдается дросселирование итзового потока, которое увеличивает потерн давления газа в клапане.
Для повышения эффективности работы клапана необходимо обеспечить равномерное распределение натяга запорти о органа по периметру седла клапана.
Биилиоп^ФичноаШпикхчс
\.Л. с X) 1435880 СССР. МКЮ F 1бК15/14.Г(М Я49/08. Прямоточный кданпн / В. Г. Дмитриев, А. П Фролов. С. А. йктетн (СССР) №4165491/25-06; заявлено23.121986;опубл.ОТ11 19К8 Бюл. №4).
:. -i,. * i 5Из мою» мкнз F(HB Ш0. F16
К 15/14. Прямоточный клапан / В. Т. Дмитриев. П rLФролов,С. А Валетов, И. П. Ширугошо(СССР). № 4387)13/25-29; заявлено 02.03.1988: опубл. 30.11.1989. Ь И .41'44
3. Кондратьева i Ф. Исаков В И Клапаны поршневых компрессоров. Л.. Машиностроение, 1983.158с
4. Пяастшшн П. И. • 1орошевые компрессоры. 1dm ) Теория и расчет 2-е изд.. перераб. и доп. М.: Колос. 2000.456 с.
5. Дмитриев К Г. Обоснование и выбор зиер« гссбирегаюшнх парешегров функционирования штныхдомпреосорныхустановок:дне., .л-рателн. |цук. Екзгсрштбург. 2006,224 с.
6. френксть М, II. Поршневые компрессоры. Л.: Машиностроение. 19«} 656 с.
7. Кци'юсовМ. Г Исследования прямоточных клошшов с поворотными пластиками /тля рудничных поршневых компрессоров: лис.... калл техн Н2уК- M.uioimmpcK. 1968 186 с.
8. Ядясгов С. А Обосиованнс конструкт ннно пллоло\ичесю» параметров запорных органон клл пиковпоршисныхкомпрессором:дис....кштд icxii. неук. Екатеринбург, 2008.108 с
УДК 621.542
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ РЕИНЖИНИРИНГА РУДНИЧНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК
Ю. Н. Мнинсн. Б. В. Зобнпн, М. Ьеркани (М. Bcrkani)
По результатам выполненных исследовании -эффективности рабогы рудничных компрессорных установок (РКУ) сформулирована проблема реинжиниринга РКУ. /Для ее разрешения она должна быть приведена к виду, когда проблема становится задали выбора похаашшх средств дли достижения заданных целей
к'мочешс с<тм: реинжтшнриш, рудничные компрессорные установки, централизованное и децентра-лнзоватшое снабжение сжатым воздухом, частптиО-рсгушруемыЙ привод.
On «he results of carried out investigations of орегапот efficiency of mine compressor installations (МСП .»problem of re-engineering MCI Ls formulated. For its soMng it must be brought to the condiiton. when the problem becomes the task of choice of proper means lor achieving of given goals.
Key words, re-engineering, mine compressor installation, centralized and decentralized supply with compiessed air, frequency-regulated drive
