Энергосберегающий клапан для поршневых компрессоров ЭСКЛ, Екатеринбург

Клапаны

Конструкции самодействующих клапанов.

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

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

Закрытие клапана (посадка замыкающего элемента в 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. Перетёки газа из-за запаздывания, обуславливают так называемую «динамическую не плотность клапана», названую так потому, что она вызвана несовершенством динамики движения пластин клапана.

В закрытом состоянии клапан должен обеспечивать герметичность рабочей камеры. Перетёки газа через закрытый клапан , вызванные не достаточно плотным прилеганием пластины к седлу, обуславливает так называемую «статическую не плотность» клапана, так же вызывающую снижение производительности ступени и рост удельной работы.

Клапаны должны иметь малый объём «мёртвого пространства», так как всякий «мёртвый объём» снижает производительность компрессора. Пластины и пружины клапанов (либо только пластины самопружинящих закрывающих органов) должны обладать достаточной прочностью, т.е. они должны в течение достаточно длительного времени выдерживать статические и динамические (ударные) нагрузки, возникающие при работе клапана. Иными словами, клапан должен обладать требуемой надёжностью, т.е. сохранять работоспособность в течение заданной наработки.