Клапан поршневого компрессора


Конструкции поршневых компрессоров

2.2.1. Конструкции узлов поршневого компрессора.

Поршневой компрессор состоит из цилиндров и поршней, имеет всасывающие и на­гнетательные клапаны, расположен­ные обычно в крышках цилиндров. В поршневых компрессорах используется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. При вращении коленчатого вала соединенный с ним шатун сооб­щает поршню возвратно-поступа­тельное движение. При движении поршня к нижней мертвой точке, в цилиндре снижается давление, и хладагент через всасы­вающий клапан поступает в ци­линдр. При обратном ходе поршня пары хладагента сжимаются и при превышении давления паров в цилинд­ре давления в нагне­тательном патрубке, пары холодиль­ного агента открывают нагнетатель­ный клапан и поступают в нагнета­тельный трубопровод. При сжатии паров также повышается их температура, поэтому цилиндр обязательно охлаждается или водой, поступающей в охлаждаю­щую рубашку цилиндра или воздухом. В последнем случае цилиндры снаружи имеют оребренную поверхность. На рис. 2.2 показана схема 8-цилиндрового компрессора с 4-рядным (VV – образным) расположением цилиндров.

Рис.2.2. Схема сальникового компрессора.

Каждая шатунная шейка коленчатого вала имеет по четыре шатуна 12. На рисунке полностью показаны только по одному шатуну на каждой шей­ке, для остальных определены их расположения.

Рассмотрим узлы и детали ком­прессоров.

Картер (блок-картер). Он представляет собой неподвижную деталь, обыч­но коробчатого сечения. В нем расположен кривошипно-шатунный механизм, закреплены ци­линдры и вспомогательные узлы компрессора. Эти узлы восприни­мают силы, возникающие при сжа­тии паров хладагента и передают их на фундамент компрессора, который кроме того воспринимает крутящий момент и силы инерции движу­щихся масс. В случае блок-картерной конструкции, когда блок цилиндров и картер составляет единую деталь, цилиндровые втулки вставляют в гнезда блока и кре­пятся там с помощью шпилек. Втулка цилиндра имеет два посадочных пояса (вверху и внизу детали) (рис. 2.3). Диаметр (DH) нижнего пояса 1, как правило, меньше диаметра (Dв) верхнего пояса 2, чтобы нижний конец втулки можно было свободно ввести через верх­нее отверстие блок-картера.

Для осмотра деталей и выпол­нения ремонтных работ в картере предусмотрены боковые проемы 4, закрываемые крышками. Передний проем служит для выемки коленча­того вала.

Картеры и блок-картеры в период работы находят­ся под давлением паров хладагента. Это давление при работе компрессора, как правило, не превышает 0,35 МПа. Одна­ко при неработающем компрессоре вследствие неплотного прилегания рабочих клапанов давление в кар­тере может сравняться с давле­нием в конденсаторе и подняться до 1,0 МПа и выше. Картеры и блок-картеры отливаются из серого чугуна.

Цилиндровые втулки.При верти­кальном и V - образном расположении цилиндров в нижней части втулки сообщаются с картером компрессора, а сверху закрываются двумя крышками — наружной и внутренней. В хладоно­вых компрессорах внутренняя крыш­ка жестко закреплена между ци­линдром и наружной крышкой. В аммиачных компрессорах внутрен­няя крышка служит защитным устройством от гидравлических уда­ров.

В компрессорах блок-картерной конструкции применяют сменные втулки, отлитые из перлитного чу­гуна (см. рис. 2.3).

Рис. 2.3. Блок-картер:

1 — нижний пояс цилиндровой втулки; 2 - верх­ний пояс цилиндровой втулки; 3 — водяная по­лость; 4 - боковой проем; 5—фундамент

Кривошипно-шатунный механизм.Он состоит из поршня с кольцами, поршневого пальца, шатуна и колен­чатого вала.

В не­прямоточных компрессорах, имеющих очень широкое распространение, применяются облегченные непро­ходные поршни (рис. 2.4, а).

На поверх­ности поршня (вверху и внизу) имеются канавки для уплотнительных б и маслосъемных в колец. Поршни отливают из чугуна или из алюминиевых сплавов.

Уплотнительные кольца служат для уплотнения между поршнем и стенками цилиндра (рис. 2.4, б), а маслосъемные кольца — для уда­ления избытка масла со стенок цилиндра. Маслосъемное кольцо (рис. 2.4, в ) на наружной поверх­ности имеет скос, образующий ко­нусную поверхность. Кольцо уста­навливают на поршень конусом вверх.

При движении поршня вверх между кольцом и стенкой цилиндра создается масляный клин, отжи­мающий кольцо в канавку пор­шня. Благодаря этому масло пропуска­ется вниз. Чтобы не было препятствия для сжатия коль­ца, в канавке поршня сверлят от­верстия для сообщения ее с внутрен­ней частью поршня, а маслосъемные кольца делают с вырезами. При движении поршня вниз масло снимается, часть масла собирается в канавке под кольцом и через отверстия в поршне стекает внутрь поршня, а затем в картер.

Рис. 2.4. Поршень и поршневые кольца.

а — поршень непрямоточного компрессора; б — уплотнительное кольцо; в — маслосъемное кольцо.

Большинство вертикальных ком­прессоров имеют 2—3 уплотнительных кольца и 1- 2 маслосъемных кольца.

Поршневые кольца изготовляют, как правило, из чугуна. Они яв­ляются одной из ответственных де­талей поршневого компрессора. Пропуски паров хладагента через поршневые кольца снижают эффективность ра­боты компрессора. Надетое на пор­шень кольцо должно утопать в ка­навке, а замки колец следует сме­щать один относительно другого примерно на 90°. Это обеспечивает лучшую их работу. Замки колец в рабочем состоянии должны иметь зазоры во избежание заклинива­ния колец и задира зеркала цилин­дра.

Для лучшего уплотнения и умень­шения износа цилиндра поршневые кольца часто изготавливают с неме­таллической вставкой. Они могут изготавливаться из термостойких полимерных материалов, в которые для придания необходимой упругости внутрь вводятся стальные эспандеры.

Шатун (рис. 2.5) передает уси­лие от коленчатого вала к поршню и служит основным звеном преобра­зования вращательного движения коленчатого вала в возвратно-посту­пательное движение поршня. В верх­нюю головку шатуна 2 вставляется бронзовая втулка, которая является подшипником поршневого пальца 1. Стержень шатуна 3 в большинстве случаев изготовляется из стали дву­таврового сечения. Нижняя разъем­ная головка шатуна 5 служит для соединения с коленчатым валом. В нижнюю головку вставляют вкла­дыши 6, залитые антифрикционным сплавом. Крепление нижней головки шатуна в кривошипных шейках ко­ленчатого вала производится ша­тунными болтами 4.

Рис. 2.5. Шатун Рис. 2.6. Коленчатый вал

Коленчатый вал (рис. 2.6) уста­навливается коренными шейками 1, 4 на коренные подшипники, располо­женные в блок-картере. Коренные шейки щеками 3 соединены с шатун­ными шейками 2. Для уравновеши­вания сил инерции к щекам колен­чатых валов крепятся противовесы. К коленчатому валу снаружи на хвостовик 5 закрепляют маховик, который одновременно играет роль полумуфты или шкива для клиноременной передачи для соединения с приводным электродвигателем. На шатун­ных шейках валов крепят ша­туны.

В зависимости от конструкции компрессора на одной шатунной шей­ке могут быть закреплены один или несколько шатунов. Валы изготов­ляют ковкой или штамповкой из уг­леродистых сталей с последующей механической и термической обра­боткой, с принудительной смазочной системой у коренных и шатунных подшипников. По оси валов и в щеках делают каналы, по которым мас­ло от насоса подается к подшип­никам.

Уплотнение вала. Картер ком­прессора находится под давлением хладагента, поэтому коленчатый вал в месте выхода из картера уплот­няется с помощью сальника с уплотнительными коль­цами трения. Большое распространение для уплотнения вала компрессора полу­чили пружинные сальники с коль­цами трения и масляным затвором. Если диаметр вала не превышает 50 мм, то сальник выполняют с од­ной центральной пружиной, при большем диаметре вала обычно устанавливают несколько пружин, заключенных в сепараторе (рис. 2.7).

Подвижные кольца 2 сальника стальные, уплотняются по валу ре­зиновыми кольцами 6, стойкими к хладону, аммиаку и маслу. Эти­ми же кольцами достигается уплот­нение по поверхности вала. В не­подвижные кольца 1 впрессованы графитовые вставки. Подвижные кольца 2 с помощью пружин 10 прижимаются к неподвижным графитовым кольцам. Эти трущиеся пары колец и образуют уплотнительную поверхность. Для смазки трущихся по­верхностей и для создания масля­ного гидравлического затвора в про­странство между наружной крыш­кой 3 и промежуточной крышкой 11 подается масло от насоса. Из саль­ника масло отводится по сверле­нию а в валу. Манжета 5 служит для улавливания контрольной утеч­ки масла из сальника и предотвра­щает разбрызгивание масла по валу и маховику.

Рис. 2.7. Уплотнение коленчатого вала:

1— неподвижные кольца с графитовыми уплотнительными вставками; 2— подвижные уплот­нительные кольца; 3 — наружная крышка; 4 — крышка манжеты; 5—манжета; 6—упругие кольца для уплотнения вала; 7 — трубка для контроля утечки масла из сальника; 8 — пробка для слива; 9 — сепаратор; 10—пружина; 11 — промежуточная крышка.

Клапаны компрессора.В ком­прессорах применяют самодействую­щие клапаны. Они должны легко открываться и оказывать незна­чительное сопротивление при про­ходе паров хладагента, своевремен­но и плотно закрываться. Откры­ваются клапаны под давлением паров хладагента. Нагнетательный клапан, преодолевая усилие пру­жины клапана, начинает открывать­ся, когда давление в цилиндре бу­дет выше, чем в нагнетательной полости. Сходные явления проис­ходят и во всасывающем клапане. Он открывается, когда давление в цилиндре будет ниже, чем во всасывающей полости компрессора. В современных компрессорах применяются коль­цевые пластинчатые клапаны.

Основ­ными частями кольцевого нагнета­тельного клапана (см. рис. 2.8) являются седло 1, ограничитель подъема 2 (розетка), пружина 8 и пластинка 3. Пружина 8 (рис. 2.8, б, в) прижимает пластин­ку 3 к седлу 6 и этим перекрывает проходное сечение клапана. Розет­ки 2, 7 ограничивают подъем пла­стин и обеспечивают направление их при подъеме и опускании. Отвер­стия для выхода пара расположены в розетке по окружности между пластинами. Кроме того, в розетке имеются небольшие отверстия, рас­положенные против пластин, кото­рые препятствуют «прилипанию» пластин к ограничителям подъема.

Пластины кольцевых клапанов изготовляют толщиной 1,5—2 мм из специальной хромированной ста­ли. Высота подъема пластины кла­пана обычно 1—2 мм

Рис. 2.8. Пластинчатые клапаны.

а) –нагнетательный клапан; б) – головка цилиндра компрессора; 1 – седло; 2 – розетка (ограничитель подъема); 3 – кольцевая пластина; 4 – пружина; 5 – корончатая гайка; 6 – шплинт; 7 – шпилька; 8 – буферная пружина.

Наряду с кольцевыми пластин­чатыми клапанами используются также ленточные самопружинящие клапаны (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Ленточный клапан:

а — общий вид нагнетательного клапана; б — разрез нагнетательного клапана; в — всасывающий клапан; 1 — седло; 2 - розетка; 3 — пластина; 4 — винт крепления; 5 — направляющая.

Седло 1 и направляю­щая клапана 5 имеют расположен­ные рядом отверстия для прохода пара. В некоторых случаях отверстия заменяют на продольные пазы. Ленточная пластина перекрывает отверстия для прохода пара. Под действием разности давлений пара лента выгибается в сторону направ­ляющей и создает продольные щели для прохода хладагента. Ленточ­ные пластины изготовляют из леги­рованной стали. Большое проход­ное сечение и простота конструк­ции являются достоинствами лен­точных клапанов.

Предохранительный клапан ком­прессора. Он служит для защиты компрессора от разрушения при чрезмерном повышении давления со стороны нагнетания. На рис. 2.10 показан наперстковый предохрани­тельный клапан, в котором уплот­нение производится с помощью ре­зинового кольца, стойкого при взаимодействии с маслом и холо­дильным агентом.

В некоторых компрессорах вместо пружинного предохранительного клапана уста­навливают ломающуюся чугунную пластину, которая при превышении разности давления ломается. Как видно из рис. 2.10, регулировку открытия предохранительного кла­пана производят, изменяя силу пру­жины. Отрегулированный клапан пломбируют, а дату регулировки записывают в формуляр компрес­сора.

Рис. 2.10. Предохранительный клапан ком­прессора:

1 — седло; 2 — корпус; 3 — уплотнительное рези­новое кольцо; 4 — винт крепления кольца; 5—регулирующая пробка; 6—пружина; 7 — плом­ба; 8 — полость нагнетания; 9 —клапан; 10 —стопорный винт; 11 - полость всасывания

Смазочная система компрессора. Смазка может быть принудитель­ная (под давлением насоса) и раз­брызгиванием. Первую осуществ­ляют от шестеренного или плун­жерного насоса. Наиболее надежен насос, установленный ниже уровня масла в картере. Привод насоса осуществляют от коленчатого вала непосредствен­но с помощью зубчатой передачи или эксцентрика.

На всасывающей линии насоса устанавливают сетчатый фильтр гру­бой очистки (сетку располагают на высоте 10—15 мм от дна картера; число ячеек сетки фильтра 150—300 на 1 см2). На нагнетательной ли­нии насоса в средних и крупных компрессорах устанавливают щеле­вые пластинчатые или сетчатые фильтры тонкой очистки. Щелевой фильтр снабжен пружинным предо­хранительным клапаном. При за­грязнении фильтра, приводящем к резкому повышению давления мас­ла, клапан открывается и перепускает масло в картер компрес­сора. Давление масла регулируется специальным перепускным клапа­ном, сбрасывающим масло из на­гнетательного трубопровода в кар­тер. Обычно давление масла под­держивается на 0,06—0,2 МПа вы­ше, чем в картере. Если давление масла будет слишком велико, то увеличится унос масла из компрес­сора. При использовании коренных подшипников скольжения все масло, по­даваемое насосом, обычно подводится к ним, которое затем по масляным каналам коленчатого вала поступает к подшипникам ша­тунов и к сальнику. При использовании подшипников качения, масло подводится к сальнику, из которого по сверлениям вала поступает к другим деталям ком­прессора. Зеркало цилиндров в небольших бескрейцкопфных компрессорах смазы­вается маслом, стекающим из под­шипников коленчатого вала мето­дом разбрызгивания.

2.2.2. Конструкция непрямоточного одноступенчатого сальникового компрессора.

Конструкции транспортных и судовых компрессоров холодильных установок мало отли­чаются от конструкций холодильных компрессоров общего приме­нения. Некоторые отличия обусловлены спецификой охлаждения, ограниченной площадью и объемом машинных отделений, наличи­ем дополнительных внешних сил (удары, вибрация, качка). На судах крен (до 45е) и дифферент (до 15°) судов учитывают при конструирова­нии масляной ванны картера компрессора. Судовые компрессоры рекомендуется устанавливать с расположением оси вала параллель­но диаметральной плоскости судна для уменьшения влияния гиро­скопического эффекта на коренные подшипники и защиты приемных масля­ных фильтров от оголения при бортовой качке. Иногда фильтры устанавливают в центре нижней части специально углуб­ленных масляных ванн.

Рассмотрим конструкцию непрямоточного одноступенчатого сальникового холодильного компрессора (рис. 2.11 и 2.12).

Рис.2.11. Поперечный разрез сальникового непрямоточного поршневого компрессора

Рис.2.12. Продольный разрез сальникового непрямоточного поршневого компрессора

Корпус компрессо­ра состоит из блок-картера 1 с двумя боковыми 6 и передней 10 крышками и проставок 16 с верхними крышками 17. Все корпус­ные детали отлиты из чугуна СЧ18-36. Число проставок определя­ется числом пар цилиндров в компрессоре. Проставки крепятся к блок-картеру болтами 18. Разъемы между блок-картером и проставками уплотнены прокладками из паронита. В проставках меж­ду верхними крышками и блок-картером образована нагнетатель­ная полость компрессора. Сам блок-картер перегородкой 15 разде­лен на всасывающую полость и картер. В верхней части блок-кар­тера и в перегородке выполнены посадочные отверстия для уста­новки цилиндровых втулок 2. В перегородке предусмотрены урав­нительные отверстия 5 с разделительными втулочками, позволяющие через внутреннее отверстие отсасывать пары хладагента из картера, а через внешнее кольцевое возвращать масло, отделяющееся от хладагента во всасывающей полости.

Цилиндровые втулки чугунные, на наружной поверхности имеют два посадочных пояска. Посадка втулок в блок-картер скользящая.

Коленчатый вал 12 стальной (сталь 45), штампованный, двух­коленный, двухопорный. Колена выполнены под углом 180°. На каждой шатунной шейке расположено четыре шатуна 4 (в других компрессорах может быть расположено три или два шату­на в зависимости от числа цилиндров в компрессоре). Противовесы 11 отштампованы за одно целое с валом. На коренные шейки на­прессованы роликовые сферические подшипники 13 и 23. Вал с под­шипниками установлен в стаканах 14 и 22, размещенных в расточ­ках в передней и задней стенках блок-картера. Передний подшип­ник 13 зафиксирован, задний 23 может перемещаться в стакане 22, что необходимо для компенсации линейного расширения вала при изменении температуры.

Шатуны 4 стальные штампованные. В верхнюю головку запрес­сована втулка, выполненная из бронзы ОФ10-1. Нижняя головка шатуна имеет косой разъем, что облегчает сборку. В ней установ­лены тонкостенные биметаллические вкладыши. Рабочая поверх­ность вкладышей покрыта слоем антифрикционного алюминиевого сплава АСМ.

Поршни 3 литые из алюминиевого сплава АЛ-10. При сборке с шатуном поршневой палец 21 запрессовывают в поршень и фик­сируют от продольных перемещений двумя кольцами Зегера. Верхняя часть поршня имеет специальную форму, повторяющую очертание корпуса всасывающего клапана 19, что уменьшает вред­ное пространство цилиндра. В верхней части поршня расположены уплотнительные кольца 20, в нижней —маслосъемное кольцо. Пор­шневые кольца изготовлены из термостабилизированного капрона. Необходимая упругость колец достигается установкой в канавке между кольцом и телом поршня стальных экспандеров. Кольца из капрона обладают высокой износостойкостью, их применение уве­личивает срок службы цилиндровых втулок.

Смазка компрессора осуществляется при помощи шестеренного масляного насоса 9, установленного в расточке передней стенки блок-картера. В картере поддерживают уровень масла выше сет­чатого фильтра грубой очистки 8, расположенного на дне картера. Масляный насос засасывает масло из картера через этот фильтр и нагнетает его через фильтр тонкой очистки в камеру сальника 24. В крышку сальника встроен регулирующий перепускной кла­пан 7, поддерживающий давление масла в камере сальника на 200—250 кПа выше давления паров хладагента в картере компрес­сора. Необходимость контроля за смазкой компрессора по этой раз­ности давлений вызвана тем, что давление в картере переменное и зависит от режима работы компрессора. Через сверленые каналы в коленчатом валу масло из камеры сальника поступает к шатунным подшипникам. Коренные подшипники, поршневые пальцы и цилиндры смазываются маслом, которое разбрызгивается через зазоры между нижними головками шатунов. Во избежание вспенива­ния масла в картере в период пуска компрессора предусмотрен электроподогрев масла в картере, позволяющий перед пуском компрессора выпа­рить хладагент, растворенный в масле. нагнета­тельных

В компрессорах, работающих на хладагентах R-22 и R-717 при низких тем­пературах кипения, предусмотрено водяное охлаждение полостей. Охлаждающая вода циркулирует через водяные рубашки в проставках. Для компрессоров, работающих в режимах высоких температур кипения, т. е. с относительно небольшими сте­пенями сжатия, водяное охлаждение не требуется, так как темпе­ратуры нагнетания в этих машинах не превышают 100—120° С.

Клапанная группа компрессора (рис. 2.13). Верхний торец буртика цилиндровой втулки 1 служит седлом коль­цевого всасывающего клапана 3. Через отверстия 2, просверленные в буртике цилиндровой втулки, проходит всасываемый пар хладагента.

Корпус всасывающего клапана 4, установленный на бурти­ке цилиндровой втулки, служит седлом нагнетательных клапанов 12. Кольцевые пластины всасывающего 3 и нагнетательных 12 кла­панов подпружинены. Специальный фланец 5прижимает с помощью четырех гаек на шпильках 6, ввернутых в блок-картер 13, кор­пус всасывающего клапана к цилиндровой втулке. Этот фланец выполняет также роль направляющей для розетки 7 нагнетатель­ных клапанов, прижатой к корпусу всасывающего клапана буфер­ной пружиной 8. Буферная пружина, направляющие втулки 9 и 11, винт 10 и розетка 7 нагнетательных клапанов образуют ложную крышку.

Рис. 2.13. Клапанная группа компрессора.

Такое устройство предохраняет механизм движения ком­прессора от больших перегрузок и гидравлических ударов при по­падании жидкого хладагента в цилиндр. Под давлением несжимае­мой жидкости розетка нагнетательных клапанов поднимается, сжи­мая буферную пружину, и жидкость перепускается в нагнетатель­ную полость через каналы в нажимном фланце.

Для обеспечения длительной эксплуатации компрессора необходимо соблюдение трех условий:

1) качественное уплотнение в соеди­нениях: корпус всасывающего клапана — буртик цилиндровой втулки; цилиндровая втулка — блок-картер; 2) строгое соблюдение величины линейного мертвого пространства (зазор между дни­щем поршня и корпусом всасыва­ющего клапана должен быть 0,8— 1,2 мм); 3) правильная регулировка высоты подъема пластин клапа­нов.

Сальник компрессора (рис. 2.14.) пружин­ный, торцового типа, двусторон­ний, маслозаполненный. Двусто­роннее уплотнение позволяет удерживать масло в камере сальни­ка. Торцовое уплотнение в сальнике достигается за счет трения между стальными кольцами 1, вращающимися вместе с валом, и неподвижными кольцами 2, выполненными из антифрикционного металлизированного графита. Предварительно сжатыми пружина­ми 6, расположенными в обойме 3, стальные кольца через нажим­ные кольца 4 и упругие кольца 5 прижаты к неподвижным кольцам. Упру­гие кольца из хладономаслостойкой резины или фторопласта ком­пенсируют неточности сборки сальника, обеспечивая плотное приле­гание трущихся колец, и являются хорошим уплотнением по валу.

Рис. 2.14. Сальник компрессора.

2.2.3. Конструкция бессальникового компрессора.

Рассмотрим бессальниковый компрессор, показанный на рис. 2. 15.

Рис .2.15. Средний поршневой непрямоточныйодносту­пенчатый бессальниковый холодильный компрессор.

По конструкции основные узлы и детали современных средних компрессоров мало отличаются от используемых в круп­ных компрессорах. Средние бессальниковые непрямо­точные компрессора выполняется с чугунными или алюминиевыми корпусами, минимальным количеством разъемов, с числом цилинд­ров четыре, шесть или восемь. Двухопорные коленчатые валы (рис.2.15) уста­навливают на подшипниках качения или скольжения, при этом, как правило, один подшипник расположен на концевой шейке вала, а другой —между кривошипно-шатунным механизмом и электродвигателем. Двухопорная схема вала 11 и блок-картер 1 компрессора обеспечивают равномерность зазора между ротором 3 и статором 4 встроенного электродвигателя. Ротор располагают консольно для облегчения его монтажа и демонтажа. Уровень масла в картере должен быть не менее чем на 5 мм ниже зазора между ротором и статором, так как наличие масла в зазоре приводит к росту подво­димой мощности и увеличивает унос масла из компрессора. Масло забирается из картера масляным насосом б через фильтр 5 и по­дается через фильтр тонкой очистки в камеру 7, откуда поступает в сверление вала. По конструкции цилиндровые втулки 2, шатунно-поршневая группа 10 и детали клапанного устройства 8 и 9 аналогичны рассмотренным выше.

Интенсивное охлаждение встроенного электродвигателя всасы­ваемым паром хладагента, поступающим в компрессор через фильтр 12, позволяет увеличивать нагрузку двигателя в 1,5—1,8 раза по сравнению с его номинальной мощностью. В связи с этим бессальниковые компрессоры могут иметь встроенные двигатели значительно меньшей номинальной мощности и массы, чем откры­тые. Однако пусковой момент у встроенных электродвигателей должен быть повышенным (в зависимости от числа цилиндров и на­личия устройств, разгружающих запуск, он обычно превышает но­минальный в 1,5—2 раза). Для обеспечения нормальной работы в режимах с уменьшенной массой всасываемого пара (при температуре кипения ниже ми­нус 30° С и степени сжатия больше 10) изоляция обмотки электродвигателя должна длительно выдерживать температуру до 125° С с учетом свойств среды, в которой работает двигатель.

Для поддержания заданных температурных режимов в охлаж­даемых объектах в условиях переменной температуры окружающей среды необходимо изменять холодопроизводительность компрессора. В средних и крупных компрессорах в качестве устройств, изменяющих холодопроизводительность, получили распространение различные отжимные устройства пластин всасывающих клапанов. Принудительный от­жим пластин всасывающих клапанов от седел может осуществ­ляться с помощью специальных механических толкателей с гидрав­лическим или пневматическим приводами (в первом используется давление масла, во втором — давление паров хладагента), а так­же с помощью электромагнитных устройств. Устройства для отжи­ма пластин всасывающих клапанов могут быть встроены практи­чески во все поршневые холодильные компрессоры, кроме прямо­точных.

В качестве электромагнитных устройств ис­пользуются электромагнитные катушки, которые встраиваются ли­бо в корпус всасывающего клапана (внутренние катушки), либо в крышку цилиндра (внешние катушки). При подаче тока в элект­ромагнитную катушку образуется магнитное поле, действующее на пластину всасывающего клапана. За счет магнитных силовых линий, проходящих через пластину, она удерживается в верхнем положении, сообщая цилиндр с полостью всасывания, цилиндр отключается (переводится в режим холостого хода). При этом в отключенном цилиндре энергия теряется только на трение поршневых колец и на гидравлические сопротивления движению пара в открытом всасывающем клапане. После выключения тока магнит­ное поле исчезает, пластина всасывающего клапана более не удерживается в верхнем положении и цилиндр вновь включается в работу.

Подобное устройство показано на рис. 2.16.

Рис. 2.16. Электромагнитное устройство отжима пластины всасывающего клапана.

В этой конструкции электромагнитная катушка 10 размещается на внешней стороне крышки цилиндра и не подвергается действию хладагента. Магнитное поле подводится к пластине всасывающего клапана 1 через крышку цилиндра (внешний магнитопровод) и де­тали клапанного устройства: седло 2 и корпус 4 всасывающего клапана, седло 6, кольцо 5 и розетку 7 нагнетательного клапана, пружины 3, 8 и 9 (центральный магнитопровод). Введение в кон­струкцию двух диамагнитных проставок 12 обеспечивает нужное направление силовых линий магнитного поля. Постоянный магнит 11 создает начальный магнитный поток, на который накладывается магнитный поток электромагнитной катушки.

Системы автоматического изменения холодопроизводительности с электромагнитным отжимом пластин всасывающих клапанов компрессора обладают следующими преимуществами: просты по устройству, имеют небольшую стоимость, отличаются малой инер­ционностью и высоким быстродействием, отсутствие толкателей и других подвижных деталей в отжимном устройстве повышает дол­говечность пластин клапанов и всего устройства в целом. Такие системы наиболее эффективны и экономичны (подводимая к ком­прессору мощность изменяется почти пропорционально изменению холодопроизводительности).

Защиту электродвигателей бессальниковых компрессоров обес­печивают встраиванием в лобовую часть обмотки статора датчиков температуры (в каждую фазу), отключающих двигатель при превы­шении допустимой температуры обмотки.

Защиту от прекращения подачи смазки в ком­прессорах, оснащенных шестеренными масляными насосами, осу­ществляют с помощью дифференциальных реле давления (реле контроля смазки РКС), останавливающих компрессор при падении разности давления масла и всасывания ниже предельно допустимой.

Для защиты средних и крупных поршневых холодильных ком­прессоров от гидравлических ударов (при попадании жидкого хлад­агента в цилиндр) используются ложные крышки, а в малых ком­прессорах устанавливают вторую, более жесткую пружину, прижимающую ограничитель подъема нагнетательного клапана к клапанной доске.

Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 10145; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Похожие статьи:

poznayka.org

Билет №11. 1.Устройство клапанов поршневого компрессора и материалы их деталей.

1.Устройство клапанов поршневого компрессора и материалы их деталей.

Клапаны.В поршневых компрессорах большое применение нашли самодействующие клапаны, которые открываются прине­большом избытке давления газа изакрываются с помощью пружин. Самодействующие клапаны бывают в основном двух видов: тарельчатые и пластинчатые.

На рис. 88 изображен тарельчатый (шпиндельный) нагнета­тельный клапан аммиачного горизонтального компрессора 1АГ.

Грибок 3 является замыкающим органом; состоит он из шпинделя и тарелки. Во время работы компрессора грибок поднимается и опускается, совершая движения внутри направляющей втулки 1. Грибок, плотно прижимаемый пружиной 5 к седлу клапана 2, предотвращает возможность поступления аммиака в цилиндр из нагнетательного трубопровода в период всасывания. Корпус кла­пана, направляющая втулка и крышка изготовляются из чугуна,

грибок — из легированной стали, пружина — из пружинной стали. В компрессорах передовых заводов тарельчатые клапаны почти не применяются.

Пластинчатые клапаны в зависимости от формы пластин бы­вают трех видов: дисковые, кольцевые и полосовые. Дисковые клапаны ввиду сложности обработки пластин и их недолговеч­ности настоящее время редко применяются. Ранее они широко применялись в малооборот­ных компрессорах.

На рис. 89 изображены детали (б) кольцевого кла­пана и клапан в сборке (а). Две кольцевые пластины 4 прижимаются спиральными пружинами 3 к седлу 5. Сверху пружины удержива­ется ограничителем подъема 1, иногда называемым ро­зеткой. Соединяется розетка с седлом посредством шпиль­ки 6 и корончатой гайки 2.

В некоторых клапанах пластины прижимаются несколькими цилиндрическими пружинами, расположенными по окружности каждого кольца в специальных гнездах ограничителя подъема. Иногда в компрессорах применяются комбинированные клапаны,

объединяющие всасывающий и нагнетательный. На рис. 90 изо­бражен беспружинный полосовой клапан. Пластины 1 клапана имеют форму тонких прямоугольных полосок и обладают пру­жинящими свойствами. В свободном состоянии пластины при­легают к седлу 2, но под давлением газа они выгибаются в углублениях, сделанных в ограничителе подъема.

Применяются также полосовые пружинные клапаны. В них пластина выполнена в форме легкого швеллера, который прижи­мается к седлу полосовой стальной пружиной.

На компрессорах типа П применяют самодействующие пластинчатые клапаны двух типов: кольцевые и прямоточные.

В кольцевых клапанах пластины установлены перпендикулярно потоку газа и прижимаются к седлу пружинами, расположенными по окружности. Пластины изготовлены из легированной термически обработанной стали с повышенной износостойкостью и высокой ударной вязкостью.

В прямоточных клапанах пластины установлены вдоль потока газа и прижимаются к седлам силами собственной упругости. Поток газа в этом клапане движется между пластиной и седлом, не изменяя своего направления. Для заданных размеров гнезда в цилиндре прямоточный клапан имеет большее проходное сечение, чем кольцевой клапан. Таким образом, прямоточные клапаны позволяют снизить потери энергии в клапанах и соответственно увеличить экономичность компрессора.

Кольцевые и прямоточные клапаны закреплены в гнездах упорными болтами и специальными нажимными стаканами, направляющими поток возду

2.Предохранительные устройства от повышения давления устанавливаемых на сосудах и трубопроводах, входящих в состав компрессорной установки.

2.27. Предохранительные клапаны следует устанавливать после каждой ступени сжатия компрессора на участке охлажденного воздуха или газа. Если на каждый компрессор предусмотрен один воздухосборник и на нагнетательном трубопроводе отсутствует запорная арматура, предохранительный клапан после компрессора может устанавливаться только на воздухо- или газосборнике.

2.28. Размеры и пропускная способность предохранительных клапанов выбираются так, чтобы не могло образоваться давление, превышающее рабочее более чем на 0,5 кгс/см2 при рабочем давлении до 3 кгс/см2 включительно, на 15% при рабочем давлении от 3 до 60 кгс/см2 и на 10% при рабочем давлении свыше 60 кгс/см2.

Установка предохранительных клапанов должна отвечать требованиям нормативно-технических документов по промышленной безопасности.

Регулировку предохранительных клапанов следует производить на специальных стендах лицами, допущенными к самостоятельному обслуживанию компрессорных установок, с записью о проведенной регулировке в эксплуатационной документации.

2.29. Натяжные гайки пружинных предохранительных клапанов пломбируются, а грузы рычажных предохранительных клапанов закрепляются, закрываются металлическими кожухами и пломбируются.

2.30. На нагнетательном трубопроводе к воздухо- или газосборнику следует устанавливать обратный клапан.

При расположении оборудования, требующего систематического обслуживания, на высоте более 1,8 м, следует предусматривать устройства для удобства и безопасного его обслуживания.

3. Аварийная остановка компрессора.

3.10. Компрессор немедленно останавливается в следующих случаях:

а) в случаях, специально предусмотренных в инструкции завода-изготовителя;

б) если манометры на любой ступени компрессора, а также на нагнетательной линии показывают давление выше допустимого;

в) если манометр системы смазки механизма движения показывает давление ниже допустимого нижнего предела;

г) при внезапном прекращении подачи охлаждающей воды или другой аварийной неисправности системы охлаждения;

д) если слышны стуки, удары в компрессоре или двигателе или обнаружены их неисправности, которые могут привести к аварии;

е) если температура сжатого воздуха выше предельно допустимой нормы, установленной паспортом завода-изготовителя;

ж) при пожаре;

з) при появлении запаха гари или дыма из компрессора или электродвигателя;

и) при заметном увеличении вибрации компрессора, электродвигателя других узлов.

3.11. После аварийной остановки компрессора пуск его может быть произведен с разрешения лица, ответственного за безопасную эксплуатацию компрессорной установки.

4.Дефектация и ремонт штоков поршневого компрессора.

.8.1 Проверку состояния штоков производят во время среднего ремонта и совмещают с проверкой состояния цилиндров и поршней.

Во время этой проверки необходимо:

Определить износ рабочей поверхности штока и визуально осмотреть, поверхность штока и его резьбу;

Проверить биение штока горизонтальных ступеней в вертикальной и горизонтальных плоскостях в пределах хода. Проверку производят через окно фонаря с помощью трехзвенного шарнира, на одном конце которого крепится 1шдикатор, а другой конец закрепляется к фонарю.

Кроме указанных проверок, во время среднего и капитального ремонтов проверяют состояние резьбы, галтелей и тела штока трещины усталости. Эту проверку проводят также после случаев, которые могли вызвать значительные напряжения в металле штока.

При обнаружении трещин, сорванных или смятых витков резьбы, шток заменяется.

Биение штока устраняют наплавкой баббитовой поверхности поршня или регулировкой прокладок под башмаки крейцкопфа.

3.8.2 Износ рабочей поверхности штока определяют замером микрометром его диаметра в рабочей части и сравниванием полученных данных с исходными, т.е. с номинальным диаметром штока и диаметром последнего ремонта.

Если замеренный износ штока превышает нормы в таблице 3.7, то его следует проточить

Таблица 3.7 - Допустимые величины изменения размеров штока.

Шток должен быть изъят из эксплуатации, если уменьшение диаметра штока в результате проточек и шлифовок превышает предельные значения

3.8.3 При визуальном осмотре поверхности штока небольшие дефекты поверхности устраняют запиловкой и шлифовкой на месте, а при значительных задирах и глубоких рисках штоки протачивают. Обнаруженные дефекты на резьбе забоины, риски, коррозия - зачищают и шлифуют.

Наклеп на плоскости опорного бурта штока устраняют проточкой с последующей притиркой опорной поверхности поршня по бурту штока. Неперпендикулярность опорной торцовой поверхности бурта штока, а также торца штока, упирающегося в дистанционную шайбу относительно его оси, не должна превышать 0,02 мм на 100 мм диаметра бурта. Проверку производят индикатором при установке штока в центрах. Непараллельность торцов дистанционной шайбы крейцкопфов не должна превышать 0,01 мм на диаметре 100 мм.

3.8.4 При замене штока или поршня опорная поверхность поршня должна притираться по опорной поверхности бурта штока.

Прилегание опорной поверхности бурта и гайки штока к поршню проверяется на краску и должно быть равномерным. Пробелы между отдельными отпечатками краски по кольцевым поверхностям не должны быть более 45° окружности, а общая площадь прилегания должна быть не менее 70% всей поверхности.

5.Виды инструктажей по ТБ и их периодичность.

Виды и задачи инструктажей по безопасности труда работников. Инструктаж работников по охране труда и порядок его проведения

Обучение и проверка знаний по охране труда работников проводятся в соответствии с ГОСТ 12.0.004-90 “ССБТ Организация обучения безопасности труда. Общие положения ”.

Инструктажи являются важными в обеспечении безопасности труда. Согласно ГОСТ 12.0.004—90 предусмотрено проведение пяти видов инструктажа:

• вводный;

• первичный;

• повторный;

• внеплановый;

• целевой.

Вводный инструктаж проходят работники, впервые поступившие на предприятие, а также учащиеся, направленные на производственную практику, проводится инженером по охране труда или лицом, на которое приказом возложены эти обязанности. Вводный инструктаж знакомит с правилами внутреннего распорядка, с состоянием условий и охраны труда, основными причинами несчастных случаев на предприятии, с законодательными и нормативными правовыми актами по охране труда и т.д. Проведение вводного инструктажа оформляется инструктирующим в “Журнале регистрации вводного инструктажа” с обязательными подписями инструктируемого и инструктирующего, который хранится на предприятии 45 лет.

Первичный инструктаж проводится для всех принятых на пред­приятие перед первым допуском к работе (в том числе, учащиеся, прибывшие на практику), а также при переводе из одного подразде­ления в другое. Инструктаж проводится непосредственно на рабо­чем месте. Цель этого инструктажа — изучение конкретных требо­ваний и правил обеспечения безопасности при работе на конкрет­ном оборудовании, при выполнении конкретного технологического процесса.

Все рабочие после первичного инструктажа на рабочем месте должны в зависимости от характера работы и квалификации пройти в течение 2...14 смен стажировку под руководством лица, назначен­ного приказом (распоряжением) по цеху (участку и т. п.). Рабочие допускаются к самостоятельной работе после стажировки, проверки знаний и приобретенных навыков безопасных способов работы.

Повторный инструктаж проводится в процессе работы с целью более глубокого усвоения и закрепления знаний требований безопасности при выполнении основных и наиболее часто выполняемых работ и операций. Повторный инструктаж проводится; для рабочих, занятых на основном производстве - не реже, чем через 3 месяца работы; для рабочих, занятых на работах, не связанных с основным производством (подсобные рабочие, уборщики)- не реже, чем через 6 месяцев, на сезонных работах- перед началом работ. Проводится по программе первичного инструктажа в полном объеме и дополняется следующими вопросами: ознакомление рабочих с приказами предприятия по вопросам охраны труда; разбором и анализом нарушений правил, инструкций по технике безопасности; объяснение и показ правильных безопасных методов и приемов работы.

Внеплановый инструктаж проводится в следующих случаях:

- при введении в действие новых или переработанных стандар­тов, правил, инструкций по охране труда, а также изменений и дополнений к ним;

- при изменении технологического процесса, замене или мо­дернизации оборудования, приспособлений и инструмента, сырья, материалов и других факторов, влияющих на безопас­ность;

- при перерывах в работе для работ, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, более чем на 30 ка­лендарных дней, а для остальных - 60 дней;

- по требованию органов надзора.

Целевой инструктаж проводят при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности, при ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф, а также при производстве работ повышенной опасности, на которые оформляется наряд-допуск.

Производитель работ несет ответственность за техническое руководство работами, правильность подготовки рабочего места, выполнение необходимых мер безопасности во время работы.

Регистрация инструктажей. Первичный, повторный, внеплано­вый и целевой инструктажи проводит непосредственный руководи­тель работ (мастер, инструктор производственного обучения, препо­даватель). О проведении указанных инструктажей, стажировке, о допуске к работе лицо, проводившее инструктаж и стажировку, де­лает запись в журнале регистрации инструктажа и (или) в личной карточке инструктируемого с обязательной подписью инструктируе­мого и инструктирующего. При регистрации внепланового инструк­тажа указывают причину его проведения. Целевой инструктаж с ра­ботниками, проводящими работы по наряду-допуску, разрешению и т. п. (предусмотрены для отдельных видов работ повышенной опас­ности), фиксируется в обязательном порядке в наряде-допуске, раз­решении или другом документе, разрешающем производство работ.

Проверка знаний является необходимой составляющей обучения и инструктажа. Проверка знаний, полученных в результате обуче­ния и повышения квалификации, осуществляется в виде экзаменов, зачетов, тестов.

Дата добавления: 2015-04-21; просмотров: 32; Нарушение авторских прав

lektsii.com

Обратный клапан поршневого воздушного компрессора

Долгий пробег и высокая эффективность обратного клапана воздушного поршневого компрессора залог эффективной и бесперебойной работы вашего производства. Благодаря максимальному вниманию к деталям и доработке слабых мест, нам удалось создать клапан способный работать до двух раз дольше оригинального. Собственно говоря, это не отразилось на стоимости. Чтобы получить такой результат понадобились сотни часов разработок и испытаний, которые проводились в самых жестких условиях. Наши клапана успешно прошли испытания при нагрузке на повышенных скоростях и высокой температуре под воздействием различных газов. При создании уплотнительных элементов клапана мы использовали термопластик РЕЕК знаменитый своей устойчивостью к грязи, различным жидкостям, газам, коррозии и конечно высоким температурам.

Можно продлить срок службы обратного клапана, но при этом потерять в эффективности компрессора. Наша команда специалистов смогла решить эту проблему. Доработав обратный клапан поршневого воздушного компрессора по инновационной технологии, удалось увеличить надежность клапана без потери эффективности.

Благодаря более низкой стоимости доработанного клапана поршневого воздушного компрессора и увеличенному сроку службы, сокращается частота ремонтов и время простоя производства. Все знают, что время деньги, а простой всегда влечет за собой колоссальные убытки. Поэтому рекомендуем прямой сейчас проверить уровень износа обратных клапанов ваших компрессоров и заказать долговечные и более эффективные новые клапана у нас.

Мы делаем клапан специально под ваш компрессор с учетом всех его особенностей, поэтому вы сможете выжать с него больше чем раньше без дополнительных затрат на модернизацию и апгрейд. При изготовлении клапана можно вносить различные корректировки и доработки по требованию заказчика. Также можем изготовить любой необходимый вам клапан по ваших чертежам.

Наши клапана эффективно зарекомендовали себя с наилучшей стороны на многих производственных комплексах по всей России. Положительные отзывы заказчиков и более долгий срок службы, чем у оригинальных обратных клапаном лучшее тому доказательство.

ngsnab.ru

ПОИСК

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

    Современные поршневые компрессоры, за исключением самых малых, как правило, представляют собой двух- или многоцилиндровые машины. Клапаны поршневых компрессоров самодействующие они [c.75]

    Д о л л е ж а л ь Н. А. К теории самодействующего пластинчатого клапана поршневого компрессора. Хим., маш. № 7, 1—8 (1940). [c.432]

    Клапаны поршневых компрессоров. Наиболее ответственной частью поршневого компрессора являются его всасывающие и нагнетательные клапаны. [c.645]

    Рабочие клапаны поршневых компрессоров можно классифицировать следующим образом по назначению — всасывающие, нагнетательные и комбинированные по принципу действия — самодействующие и принудительного действия по конструкции запорного орган а — пластинчатые, тарельчатые и полосовые. В современных поршневых компрессорах наибольшее распространение получили самодействующие пластинчатые клапаны. [c.228]

    Д о л л е ж а л ь Н. А., Прикладная теория всасывающего клапана поршневого компрессора, Общее машиностроение , № 9, 1941. [c.452]

    Нагнетательные клапаны поршневого компрессора оказывают значительное сопротивление потоку жидкого хладагента, что приводит к чрезмерному повышению давления в цилиндре компрессора и возникновению разрушающих усилий на шатунно-кривошипный механизм. Относительная величина мертвого объема поршневых компрессоров составляет 2—4%. Геометрическое изменение объема пара винтовых и ротационных компрессоров находится в пределах от 2,6 до 5%. Поэтому к моменту соединения нагнетательной полости компрессора с выпускным окном объем этой полости составляет примерно 20—40% первоначального. Кроме того, у винтовых и ротационных компрессоров сечение выпускных окон имеет большую площадь, чем сечение нагнетательных клапанов поршневых компрессоров. Поэтому они менее чувствительны к влажному ходу. [c.249]

    К а д и р о в Н, Б. Вывод дифференциального уравнения движения пластины кольцевого клапана поршневого компрессора. — Изв. вузов Нефть и газ , 1962, № 2. [c.144]

    Компрессоры работают спокойно и без посторонних звуков, клапаны поршневых компрессоров при посадке в седла издают легкие равномерные удары. [c.66]

    Поршневые компрессоры имеют следующие недостатки. Наличие смазочного масла в цилиндрах приводит к попаданию масла в контур холодильной машины, что нежелательно. В механизме движения компрессора имеют место относительно большие износы. При работе поршневых компрессоров возникают в той или иной степени неуравновешенные силы и моменты, вызывающие вибрации. Клапаны поршневых компрессоров как наименее надежные узлы конструкции являются причиной меньшей надежности всей машины в целом. Наличие всасывающих клапанов ограничивает рабочий диапазон поршневых компрессоров значением давления всасывания порядка 20 кПа ( 0,2 кгс/см ). [c.4]

    Клапаны поршневых компрессоров. Применяемые в современных компрессорах клапаны в большинстве случаев являются разновидностью самодействующего, автоматического пластинчатого клащна из тонкой качественной (углеродистой, никелевой, хромоникелевой и т. п.) стали. [c.146]

    Для очистки газов (коксовый газ, крекинг-газ, пирогаз и др.) обычно применяют промывные устройства. Эти устройства улавливают смолосодержащие примеси, которые загрязняют клапаны поршневого компрессора. При этом ухудшается работа машины. [c.556]

    Определение индикаторных потерь при всасывании и нагнетании является сложной задачей, которую сейчас решают при помощи сложных формул, предложенных Н. А. Доллежалем в его диссертации Расчет основных параметров самодействующего клапана поршневого компрессора (1942 г.). Он получил дифференциальное уравнение для всасывающего клапана [c.41]

Библиография для Клапаны поршневых компрессоров: [c.223]    [c.369]    Смотреть страницы где упоминается термин Клапаны поршневых компрессоров: [c.61]    Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 5 (1950) -- [ c.645 ]

Насосы, вентиляторы, компрессоры (1984) -- [ c.373 ]

Холодильная техника Кн. 1 (1960) -- [ c.211 , c.226 ]

Клапан

© 2019 chem21.info Реклама на сайте

www.chem21.info


Смотрите также