Зачем нужен клапан для компрессора? Клапан компрессора

Обратный клапан для компрессора: виды, как выбрать, установка |

Существует ряд ситуаций, когда по ряду причин нарушается корректная работа компрессора, что приводит к периодическим сбоям при функционировании устройства.

Обратный клапан для воздушного компрессора защищает устройство от несанкционированных поломок.

Назначение устройства

Обратный предохранительный клапан для воздушного компрессора выполняет свою главную и первостепенную функцию – предотвращает возврат транспортируемого продукта на рабочее пространство самого компрессора.

Это может происходить во время пуска устройства или при любом другом вмешательстве в режим работы агрегата.

Обратный предохранительный клапан для воздушного компрессора аквариума очень необходим как раз тогда, когда осуществляется транспортировка некоторого количества водных ресурсов.

Те компрессоры, которые обеспечивают транспортировку водных ресурсов, довольно часто начинают некорректно работать.

В тех случаях, когда внутри шланга остается вода, а сам агрегат находится ниже водного уровня, вода начинает просачиваться в обратном направлении.

Она, согласно законам физики, проникает во внутренности компрессора, что зачастую приводит к поломке устройства.

В такие моменты высока вероятность короткого замыкания, что ведет за собой выход из строя агрегата.

Область применения

Предохранительный воздушный клапан широко используется во многих отраслях промышленности. Часто это:

Всасывающие жидкостные линии;
Трубопроводы для горячих газов;
Трубопроводы холодильных установок;
Системы кондиционирования воздуха.

Благодаря наличию специальных увеличенных штуцеров, возможности и сфера применения воздушного обратного клапана заметно расширяются, их также можно монтировать своими руками.

Предохранительный клапан минимального давления для компрессора способствует формированию целенаправленного прохода хладагента от теплых испарителей к холодным.

Воздушный предохранительный клапан

Кроме того представленный предохранительный агрегат эффективно предотвращает образование обратной конденсации.

Эффективность этих действий обусловлена наличием специальной пружины, которая может формировать давление внутри системы равное 0,3 бар.

По пути следования линии нагнетания воздушного компрессора, обратный клапан снабжается демпфирующим поршнем.

Это устройство обеспечивает корректную установку клапана на линии пульсации давления. Такие поршни имеют большое количество вариативных конструкций.

Применяются они на холодильных установках, которые снабжены компрессорами, работающими при параллельном режиме.

Таким образом, обратный воздушный клапан представлен в виде защитной трубопроводной арматуры, которая предотвращает изменение направления движения внутренней рабочей среды.

Данное устройство крепится только на горизонтальном участке трубопровода. С помощью этого агрегата можно проводить зачистку всей магистрали и сосудов, которые работают под давлением.

Благодаря применению данного устройства существенно снижается течь и уровень потерь рабочей среды из системы.

Агрегат нашел широкое применение на системах вентиляции, водоснабжения и отопления. Для вентиляционных систем агрегат является крайне необходимым элементом, и может функционировать не только как запорное, но и как регулирующие устройство.

Обратный клапан монтируется к трубопроводу посредством фланцевого крепления. Снаружи он практически незаметен.

Часто присутствие обратного клапана для компрессора ощущается в зимнее время года, в вентиляционных системах.

Это устройство способствует эффективному предотвращению попадания холодного воздуха, снега и прочих осадков внутрь системы.

Данное устройство рекомендуется устанавливать на системах аварийно противопожарной вентиляции и в сопутствующих коммуникациях.

Виды и особенности

На сегодняшний день имеется масса разновидностей обратных клапанов для компрессоров. Они могут быть:

Прямыми;
Угловыми;
Пружинными;
Шариковыми;
Створчатыми;
С фланцевыми соединениями;
Под спайку;
Под разбортовку.

Те устройства, установка которых предусматривает монтаж в системах, перекачивающих аммиак, в большинстве случаев выполнены с применением стали.

Некоторые разновидности снабжаются демпфирующим поршнем. Это позволяет применять агрегаты в рамках рабочей среды нагнетательных трубопроводов.

В ряде случаев такие клапаны могут быть задействованы в тех ситуациях, когда важно в своевременное и быстрое перекрытие проходного отверстия.

Такие требования к агрегату сопряжены с высокими перепадами внутреннего давления в механизме. Иногда оно может достигать 0,1 бар, наряду с этим в обычных устройствах оно может составлять от 0,03 до 0,06 бар.

Предохранительное устройство для аквариума

Однако есть один существенный недостаток – такой обратный клапан, установленный на всасывающем трубопроводе очень негативно влияет на общую холодопроизводительность.

Вне зависимости от модификации и целевого предназначения устройства, необходимо внимательно наблюдать за тем, чтобы на зазорный элемент (седло) не попадали посторонние частицы.

В противном случае, даже находясь в закрытом положении, запорный клапан не сможет полностью обеспечить свою работоспособность.

К слову, те клапаны, которые снабжены запорным элементом в виде шара, не столь чувствительны к загрязнениям.

Это объясняется широким углом зазора между углом седла и шара. Агрегат повсеместно используется в области компрессоростроения для таких отраслей как металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность.

Все разновидности представленных устройств делятся на два основных типа: горизонтальный и вертикальный.

Для того, чтобы установить каждый из них следует внимательно учитывать параметры и конфигурацию системы.

Кроме того, эти агрегаты отличаются исходя из особенностей своей формы, (квадратные и круглые), и материала, из которого они изготовлены.

Каждый из применяемых материалов обладает своими особенностями. Исходя из этого, многие системы оборудуются устройствами, выполненными с применение пластмассы, а некоторые – агрегатами из металла.

Сейчас наиболее распространенной разновидностью является пластмассовый клапан. Пропускная способность данного устройства составляет 4-6 м/с.

Такое значение формируется исходя из полного отсутствия шума во время открытия и закрытия рабочих лопастей.

Такая разновидность агрегата способна функционировать как при содействии вентиля, установленного для вытяжки, так и автономно.

Стоит отметить, что такая модификация, как электромагнитный клапан не пользуется большой популярностью среди потребителей ввиду вытеснения более дешевыми аналогами.

Сейчас можно купить наиболее распространенный вид клапанов для компрессоров – это так называемая «бабочка».

Обратный клапан

Данные агрегаты производятся с применением стали, а сверху покрываются тонким слоем оцинкованного покрытия.

Устройство оборудовано двумя вращающимися лопастями, которые крепятся на центральную ось. При выключении вытяжного канала лопасти смыкаются. Клапан бабочка выпускается в нескольких модификациях, размеры которых составляют 10-30,5 см.

Как выбрать?

Перед тем, как купить обратный клапан нужно в первую очередь учитывать такой не малозначимый фактор, как интенсивность рабочего воздухопотока.

В альтернативных системах это может быть жидкость или газ. Данный фактор напрямую влияет на запуск и корректную работу установленного клапана.

Кроме того, следует учитывать, что показатели производительности воздухообменного устройства плотно коррелируют с показателями мощности устройства выкачки, будь то насос или вентилятор.

При подборе клапана следует учитывать температурный режим в помещении и среде, в которой агрегат будет установлен.

Немаловажное значение также имеет и степень загрязнения окружающей среды. Например, устройство типа «бабочка» при воздействии на него потока охлажденного воздуха начинает существенно сбавлять обороты.

Это может привести к нежелательному объединению воздуховода и устройства в целом. Цена на обратный клапан может незначительно колебаться, и напрямую зависит от технических характеристик и фирмы-производителя устройства.

Обратный клапан для компрессора с ресивером, Valuetex:

Допустимое максимально давление: 16 бар;
Материал корпуса: латунь;
Интервал рабочей температуры: от -15 до +90 °С;
Внутренняя резьба: ¼ дюйма;
Цена: 4-5 $.

Малый обратный клапан для компрессора

Клапан, обратный, прямой, Airway:

Допустимое максимально давление: 14 бар;
Материал корпуса: сталь;
Интервал рабочей температуры: от -20 до +100 °С;
Внутренняя резьба: ½ дюйма;
Цена: 5-6 $.

Клапан обратный, угловой, Viton:

Допустимое максимально давление: 12 бар;
Материал корпуса: латунь;
Интервал рабочей температуры: от -10 до +70 °С;
Внутренняя резьба: ¾ дюйма;
Цена: 3-4 $.

Обратный клапан своими руками (видео)

https://youtu.be/RQfNEtJXVmw

Особенности установки

При монтаже своими руками применяется стандартная последовательность действий. Перед началом монтажа своими руками, следует выбрать место для установки устройства.

Монтаж своими руками (на примере системы водоснабжения аквариума) осуществляется с ориентировкой на следующий алгоритм:

Шланг подсоединяется к распылителю.
В аквариуме располагается распылитель.
Шланг укладывается вдоль стенки.
Обратный клапан вставляется с учетом направления стрелки на корпусе.
Второй конец шланга присоединяется к компрессору.
Производится тестовый запуск компрессора.

В большинстве случаев это место располагается между насосной станцией и ресивером, а агрегат подсоединяется при помощи сгона.

homebuild2.ru

Обратный воздушный клапан для компрессора: применение, разновидности, специфика

На сегодняшний день для того, чтобы гарантировать четкую работу компрессорных агрегатов, используемых почти везде, применяют целый ряд добавочных технических механизмов, одним из которых считается обратный клапан для компрессора. Подобный вентиль, которым укомплектовывается много компрессорных аппаратов, также охраняет их от раннего выхода из строя и гарантирует бесшумное включение.

Назначение и специфика устройства

Обратный клапан ставится на выходное окно головки механизма, впускает охлажденный атмосферный воздух лишь в одном направлении — к трубе или другому агрегату. Следовательно, этот вентиль предупреждает возвращение сжатого воздуха, расположенного в трубе или прочих элементах пневматического механизма, назад в установку. Имеется опасность возвращения атмосферного воздуха из пневматического механизма во внутреннюю часть установки в моменты перерыва в деятельности механизма, а также в период его пуска.

Устройство стандартного компрессорного вентиля составляют следующие части:

стальной корпус;
входное окно, которое затворяется;
резиновое кольцо;
спираль, которая надевается на направляющие выступы вентиля;
пробка;
уплотняющие прокладки.

В оболочке обратного клапана, помимо окна, которым он при помощи патрубка связывается с установкой, существует еще одно: к нему подсоединяется вентиль разгрузки станции. Назначение подобного защитного механизма на компрессоре заключается в том, чтобы не допустить превышения возможного давления в функционирующей камере.

Условия работы

Охлажденный воздух, образовываемый агрегатом, попадает во входное окно механизма.
Под влиянием давления охлажденного воздуха сдавливается спираль, открывая вентиль и впуская воздух в пневматическую систему.
После отключения установки и падения давления воздуха в функционирующей камере спираль растягивается и закрывает воздушную линию.

Если давление воздуха в функционирующей камере в тот момент, когда установку выключают, превосходит возможное значение, срабатывает защитный вентиль, также установленный на выходе из механизма. В конструкции разгрузочного или защитного вентиля станции применяется закрывающий элемент шарикового вида, придавливаемый к краям впускного окна особой спиралью. Если усилие, направленное на подобный шарик сжатым воздухом, превосходит то, на которое настроена спираль, вентиль открывается, за счет чего и исполняется стабилизация давления.

Виды клапанов Защитные вентили в пневматических механизмах могут ставиться и на аппараты, например, на трубах. В этом случае назначение подобных вентилей заключается в том, чтобы не допустить понижения давления атмосферного воздуха, закаченного в трубу.

Механизмы, функционирующие по принципу обратного клапана, то есть отрубающие поток функционирующей субстанции при его беге в противоположную сторону, применяются в разных областях.

Обратные клапаны, используемые в механизмах по перевозке жидких субстанций, рассчитаны на то, чтобы не позволить попасть данным субстанциям в установку, которая может от этого прийти в неисправность. При перевозке горячих газов эти станции также применяются для того, чтобы не допустить попадания газов к другим деталям механизма.

Обратные клапаны, которые ставятся в вентиляционные системы, решают две основные задачи:

гарантируют целенаправленный путь хладагента;
предупреждают создание обратной конденсации.

Основные виды

Обратные клапанные механизмы подразделяются на:

прямого вида;
угловые;
пружинные;
шариковые;
ставящиеся при помощи фланцев;
створчатые;
устанавливаемые при помощи пайки;
произведенные под разбортовку.

Все-таки существует один главный недостаток: подобный воздушный клапан ставится на поглощающий резервуар и весьма отрицательно воздействует на совместную холодопроизводительность.

В любом случае, независимо от разновидности и целевого предназначения механизма, надо тщательно следить за тем, чтобы на зазорную деталь не попадали инородные частицы. В противном случае, даже находясь в затворенном положении, запорный вентиль не сможет целиком гарантировать свою работоспособность.

Для того чтобы смонтировать любой из них (имеется в виду разновидность вентиля), надлежит брать в расчет настройку и конфигурацию системы. Помимо этого, эти установки выделяются исходя из специфики своей формы, (квадратные и круглые) и изделия, из которого они произведены. Любое из используемых изделий обладает своей спецификой. Исходя из этого многие механизмы оснащаются агрегатами, исполненными с употреблением пластика, а некоторые — установками из металла.

Сейчас самым популярным видом считается пластиковый клапан. Пропускная возможность этого механизма составляет до 6 м/с. Подобное значение складывается благодаря бесшумности во время включения и выключения рабочих составляющих. Подобная модификация агрегата может действовать как при помощи клапана, поставленного для вытяжки, так и самостоятельно. Необходимо заметить, что подобная разновидность не пользуется большой известностью среди покупателей из-за вытеснения более экономичными аналогами. На сегодняшний день можно приобрести самый популярный вид вентиля для компрессоров — это так называемая «бабочка».

Данные аппараты изготавливаются с использованием металла, а сверху обрабатываются тонким оцинкованным слоем. Механизм оснащен двумя вертящимися лопастями, которые укрепляются на центральную ось. При отсоединении вытяжного коллектора детали замыкаются. Вентиль "бабочка" продается в нескольких вариантах, габариты которых составляют от 31 см.

На что обратить внимание

Перед тем как приобрести вентиль, для начала берут в расчет такое обстоятельство, как интенсивность действующего воздухопотока. В других системах это может быть жидкость или газ. Это обстоятельство напрямую воздействует на запуск и безошибочную деятельность установленного вентиля.

Помимо этого, нужно брать в расчет, что коэффициенты производительности воздухоочистительного агрегата взаимосвязаны с данными мощности аппарата выкачки, будь то помпа или вентилятор. При выборе вентиля берут в расчет температурный режим в комнате и среде, в которой устройство будет поставлено. Существенное значение также имеет и уровень загрязнения окружающей среды. К примеру, агрегат разновидности «бабочка» при влиянии на него струи холодного воздуха начинает значительно сбрасывать обороты. Это может привести к плохому слиянию воздуховода и механизма в целом. Стоимость вентиля может ничтожно колебаться и непосредственно зависит от технических параметров и компании-разработчика механизма.

tokar.guru

Конструкция всасывающего клапана | НПП Ковинт

В данной статье расскажем о типичной конструкции всасывающего клапана (регулятора всасывания) винтового компрессора.

Отметим, что в основном во всех винтовых компрессорах используются клапаны (регуляторы всасывания) производства компании VMC (Италия).

Всасывающие клапаны (регуляторы всасывания) других производителей могут иметь небольшие отличия, но структура и назначение остаются одинаковыми.

Итак…

Винтовой компрессор может работать в двух режимах – нагрузки и холостого хода. Для переключения между этими режимами служит всасывающий клапан, который устанавливается на линии всасывания винтового блока.

Конструкция всасывающего клапана может отличаться в зависимости от мощности компрессора. Мы рассмотрим наиболее типичные варианты. Следует отметить, что все всасывающие клапаны имеют пневматическое управление, т.е. состояние клапана (открыт/закрыт) определяется наличием/отсутствием давления на его управляющем входе.

Дисковый клапан

Входной фильтр.
Диск клапана.
Регулируемый дроссель.
Обратный клапан.
Обводная линия.
Вентиляционная линя камеры холостого хода.
Поршень.
Пружина.
Линия управления камеры холостого хода.
Разгрузочный электромагнитный клапан.
Вход управления из масляного резервуара.
Редуктор (3 бара).
Управляющий электромагнитный клапан.
Линия управления камерой нагрузки.
Камера холостого хода.
Камера нагрузки.
Вентиляционная линия камеры нагрузки.
Винтовой блок.
Шток клапана

Управление работой всасывающего клапана осуществляется при помощи двух электромагнитных клапанов (10 и 13).

При открытии нормально открытого (без подачи управляющего напряжения) клапана 10 происходит перемещение диска 2 всасывающего клапана влево (по рисунку) и закрытие всасывающей горловины винтового блока 18.

При этом некоторое количество воздуха попадает в винтовой блок через обводную линию 5 с обратным клапаном 4 и редуктором 3 и сжимается для поддержания в масляном резервуаре давления, необходимого для нормальной циркуляции масла в контуре компрессора (как правило, порядка 1,5 бар). Компрессор работает в режиме холостого хода, не производя сжатый воздух).

При закрытии электромагнитного клапана 10 и переключении электромагнитного клапана 13 давление из масляного резервуара подается в камеру нагрузки 16 привода всасывающего клапана. Диск клапана перемещается вправо (по рисунку) и открывает всасывающую горловину винтового блока 18. Компрессор начинает производить сжатый воздух, т.е. работать в режиме нагрузки.

Более подробно конструкция дискового всасывающего клапана показана на рисунке ниже.

Конструкция дискового всасывающего клапана

Трубка.
Дроссель.
Обратный клапан.
Коннектор.
Коннектор.
Коннектор.
Коннектор.
Коннектор.
Корпус клапана.
Уплотняющее кольцо*.
Уплотняющее кольцо*.
Шток клапана.
Поршень*.
Уплотняющее кольцо*.
Болт.
Коннектор.
Коннектор.
Крышка клапана.
Уплотняющее кольцо*.
Пружина*.
Гайка.
Прокладка.
Уплотняющее кольцо*.
Диск клапана.
Уплотняющее кольцо.
Втулка*.
Коннектор.
Коннектор.
Гайка.
Коннектор.
Индикатор вакуума (засоренности входного фильтра).

Поворотный клапан (заслонка)

Регулируемый дроссель.
Корпус клапана.
Входной фильтр.
Заслонка.
Регулируемый дроссель разгрузки.
Электромагнитный клапан разгрузки.
Вход управления из масляного резервуара.
Управляющий электромагнитный клапан.
Пневмоцилиндр.
Поршень.
Пружина.
Винтовой блок.
Пружина.
Обратный клапан.

Работа клапана такой конструкции сходна с дисковым всасывающим клапаном. Управление состоянием клапана также осуществляется при помощи двух электромагнитных клапанов 6 и 8.

Через клапан 8 сжатый воздух из масляного резервуара воздействует на поршень пневмоцилиндра 10, управляя положением заслонки 4, открывающей/закрывающей горловину винтового блока 12.

Через клапан 6 происходит разгрузка компрессора (сброс излишнего давления из масляного резервуара) в режиме холостого хода и после остановки компрессора.

Обводная линия (для поддержания давления в масляном резервуаре в режиме холостого хода на уровне 1,5 бар) представляет из себя регулируемый дроссель 1.

Обратный клапан 14 с пружиной 13 служит для предотвращения выброса масла из винтового блока 12 во входной фильтр 3 при аварийной остановке компрессора, т.к. заслонка 4 при этом не может закрыться мгновенно.

Дисковый клапан имеет показанную ниже конструкцию:

Дисковый клапан

Болт.
Крышка клапана.
Гайка.
Крышка пневмоцилиндра.
Пружина*.
Поршень.
Уплотняющее кольцо*.
Седло пружины*.
Корпус пневмоцилиндра.
Резьбовой штифт.
Регулируемый дроссель*.
Уплотняющее кольцо.
Корпус клапана.
Стопор пружины*.
Пружина.
Обратный клапан*.
Уплотняющее кольцо*.
Прокладка*.
Стопорное кольцо.
Уплотняющее кольцо*.
Стопор пружины*.
Пружина*.
Клапан разгрузки*.

Следует отметить, что позиции на рисунках, обозначенные «звездочкой» (*), должны входить в комплект поставки сервисных наборов для обслуживания всасывающих клапанов. Это гарантирует их длительную безотказную работу.

На этом все.

Все возникшие вопросы вы можете задать в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

С уважением,

Константин Широких & Сергей Борисюк

Вернуться в раздел Полезная информация

Еще по теме:

Винтовые компрессоры. Общая информация

Принцип работы винтового компрессора

Конструкция/устройство винтового компрессора

Конструкция винтового газового компрессора. Видео

Конструкция винтового блока компрессора

Конструкция всасывающего клапана (регулятора всасывания) винтового компрессора

Конструкция термостата. Назначение термостата в винтовом компрессоре

Конструкция клапана минимального давления (КМД). Назначение КМД в винтовом компрессоре

Конструкция масляного резервуара. Назначение и принцип действия

Конструкция сепаратора тонкой очистки. Назначение и функции в винтовом компрессоре

Схема управления работой винтового компрессора. Общая информация

Силовая часть схемы управления винтового компрессора

covint.ru

Ремонт компрессоров | Клапаны компрессоров

Описанные ниже клапаны, как правило, используются в компрессорах низкого и среднего давления.

Конструкция клапанов для средних и высоких давлений представлена на рис. 133. Седло клапана 1 представляет собой цилиндрическое тело, в котором имеются четыре ряда отверстий и два паза трапециевидного сечения. На наклонные плоскости пазов опираются закрывающие органы — пластины 2. После установки пластин 2 в пазы вставляют специальные ограничители 5, каждый из которых имеет сквозное отверстие для цилиндрической оси 4. На оси надеты специальные пружины 3, усики которых прижимают закрывающие органы к наклонным плоскостям седла клапана. Ограничители 5 в сборе с осями 4 и пружинами 3 устанавливают в пазы и закрепляют в них винтами 6 с потайными головками.

При открытии клапанов закрывающие органы поворачиваются вокруг своей нижней грани и располагаются своими плоскостями на плоскости ограничителей 5. Если клапан установлен отверстиями а в сторону рабочей полости цилиндра компрессора, то он работает как нагнетательный. Если клапан установлен наоборот, то он работает как всасывающий.

Рассматриваемый тип клапана имеет малые газодинамические сопротивления. Малые упругие деформации закрывающих органов обусловливают высокую надежность клапана.

Уплотнения поршней и штоков. Между поршнем и цилиндром компрессора, а также между штоком и соответствующим отверстием в крышке должен быть зазор, который необходим для свободного движения поршней и штоков при температурных деформациях сопрягаемых элементов.

Наличие таких зазоров создает возможность для вытекания газа из рабочей полости. Без обеспечения высокой герметичности в рабочей полости процесс сжатия газа осуществить невозможно.

Обычно применяют следующие типы уплотнений: кольцевое; сальниковое; специальные для поршня (лабиринтные, дроссельные, манжетные и гидравлические).

Кольцевое уплотнение — наиболее распространенный тип уплотнения поршня. Сальниковое уплотнение применяется для уплотнения штоков, а в некоторых случаях для поршней-плун жеров.

Схема кольцевого уплотнения приведена на рис. 134, а поршневое кольцо — на рис. 135. Поршневые кольца обычно имеют прорезь (замок). В свободном состоянии наружный диаметр кольца больше внутреннего диаметра цилиндра. Надетое на поршень кольцо вводится в поршневую канавку, где под действием сил упругости принимает первоначальный размер. Размещенные в поршневые канавки кольца сжимают и вместе с поршнем вводят в цилиндр. Так как в свободном состоянии диаметр кольца больше диаметра цилиндра, то кольца прижимаются наружной цилиндрической поверхностью к внутренней поверхности цилиндра, перекрывая зазоры между поршнем и цилиндром.

Уплотнительный эффект колец основан как на плотном прилегании их к внутренней поверхности цилиндра и к стенкам поршневых канавок, так и на лабиринтном действии набора колец. При работе компрессора под действием разности давлений p1 — P3(рис. 136) кольцо прижимается к стенке канавки, противоположной рабочей полости. Поэтому давление в поршневой канавке р2, действующее по внутреннему диаметру кольца, приблизительно равно давлению перед кольцом р. Давления р1, p2и р3 в течение рабочего цикла изменяются.

Давление р2в поршневой канавке первого кольца со стороны рабочей полости соответствует изменению давления в цилиндре. В последующих канавках давление падает. Таким образом, в процессе работы кольцо прижимается к внутренней поверхности цилиндра не только силами упругости, но и под действием избыточного давления сжимаемого газа.

Перетекание газа при уплотнении поршня кольцами осуществляется через зазор в замке кольца, между наружной поверхностью кольца и стенкой цилиндра, а также между торцовыми поверхностями кольца и поршневой канавки.

Сальниковое уплотнение представляет собой уплотняющее устройство, в котором применяется специальная набивка, размещаемая между штоком и деталями сальниковой камеры, тем самым закрывающие зазор между подвижными и неподвижными поверхностями. Во время работы между уплотняемыми поверхностями образуется масляная пленка, которая позволяет штоку перемещаться в сальнике.

Набивка в сальнике может быть твердой и мягкой (рис. 137). Сальник состоит из корпуса 7, в котором расположена сальниковая набивка 2. Для центровки штока в корпус сальника встав лены вкладыши 5 из антифрикционного материала. Набивка сжимается нажимной втулкой 4 при затяге гаек на шпильках 3.

Осевое давление нажимной втулки на набивку вызывает в ней радиальные деформации. Набивка прижимается к стенкам сальниковой камеры и штоку.

Таким образом осуществляется уплотнение. Очевидно, что материал набивки должен быть пластичным, прочным и вязким, а так же иметь небольшой коэффициент трения.

Сальники с мягкой набивкой имеют простую конструкцию. По мере износа набивки герметичность падает. Поэтому необходима периодическая подтяжка сальника, а так же добавка или смена элементов набивки (сальниковых колец). Из лишняя подтяжка может вызывать повышенный нагрев и износ набивки и штока.

Более компактны самоуплотняющиеся сальниковые уплотнители с манжетами. Наибольшее распространение получили манжеты U-образной формы (рис. 138). Обычно первоначальное уплотнение манжет происходит за счет их упругости, обеспечивающей прижатие манжеты 2 к трущейся поверхности 3. В некоторых случаях первоначально герметичность обеспечивается при расклинивании бортов манжеты специальным коническим распорным кольцом 1. Сальники с манжетами не требуют подтяжки.

Широкое применение в поршневых компрессорах имеют сальники с твердой набивкой, которые выполняются с плоскими или коническими (разрезными или неразрезными) металлическими кольцами. В большинстве их конструкций основное усилие, необходимое для работы уплотнения, создается за счет давления сжимаемого газа.

Характерной особенностью сальников с разрезными кольцами является то, что их можно использовать при значительном прогибе и износе.

На рис. 139 изображен сальник, состоящий из нескольких стальных камер 1, наружный диаметр которых соответствует диаметру гнезда сальника в крышке компрессора. В каждой камере размещен элемент набивки сальника 2. Камеры сальника соединены с наружным фланцем 3 стяжными шпильками 5. Между сальником и цилиндром компрессора имеется направляющая втулка 4, которая регулирует давление газа перед сальником. Отвод протекающего через сальник газа производится через специальное отверстие внутри нажимного фланца 6.

Рис 139. Сальник с плоскими разрезными металлическими кольцами

1 и 2 устанавливают с взаимным смещением разрезов и фиксируют штифтом 3. Зазоры в радиальных разрезах колец 1 и 2 обеспечивают радиальный сдвиг их частей, компенсирующий износ уплотняющей поверхности, а также значительный прогиб штока без нарушения герметичности. Предварительное уплотнение набивки сальника достигается пружинами 4 и 5.

Набивка сальника (рис. 140) состоит из двух плоских колец 1 и 2. Первое по ходу газа кольцо 1 разрезано на три части. Оно не препятствует проходу газа в камеру и предназначено для перекрытия с торца радиальных зазоров а основного уплотняющего кольца 2. Это кольцо разрезано радиально и тангенциально на шесть частей так, что радиальные прорези а перекрыты сегментами в тангенциальной плоскости. Для того чтобы обеспечить перекрытие радиальных разрезов с торца, кольца

Рис. 140. Элементы набивки сальника

Основное усилие, прижимающее кольцо 2 к штоку, создается в результате разности давлений газа в камере и в масляной пленке между кольцом и штоком. С повышением давления в рабочей камере возрастает разность давлений, а следовательно, и усилие прижатия кольца 2 к штоку. Во время работы компрессора в первой камере (со стороны рабочей камеры цилиндра) давление газа меньше, чем в рабочей камере.

remontcompressorov.ru

Конструкция винтового компрессора | Компрессорный блог

В данной статье мы расскажем об основных элементах конструкции винтового компрессора и о его устройстве.

В настоящее время производством винтовых компрессоров занимается достаточно большое количество компаний по всему миру. Однако, как автомобиль состоит из кузова, двигателя и трансмиссии, так и винтовой компрессор разных производителей состоит из компонентов, имеющих различия в конструкции, но выполняющих одну и ту же задачу при работе агрегата.

Любой винтовой компрессор может быть схематично представлен следующим образом:

Основные элементы винтового компрессора

Где:

1 – входной фильтр

2 – всасывающий клапан

3 – винтовой блок

4 – электродвигатель

5 – масляный резервуар

6 – сепаратор

7 – клапан минимального давления

8 – термостат

9 – масляный фильтр

10 – воздушный радиатор

11 – масляный радиатор

12 – вентилятор

13 – обратный клапан

14 – сетчатый фильтр

15 – выход сжатого воздуха

Входной фильтр

На входе винтового компрессора обязательно устанавливается фильтр, задачей которого является предотвращение проникновения в компрессор вместе с засасываемым воздухом пыли и твердых механических частиц.

Он представляет собой, как правило, цилиндрический патрон из гофрированной бумаги и может устанавливаться как открыто, так и в корпусе.

Воздушный фильтр винтового компрессора

Размер ячейки входного фильтра в большинстве случаев составляет 10 мкм, а площадь его поверхности соответствует производительности компрессора.

Всасывающий клапан

Наличие на входе винтового компрессора всасывающего клапана (иногда его еще называют регулятором всасывания) является отличительной особенностью компрессоров данного типа. Закрытие и открытие всасывающего клапана позволяет легко переводить компрессор в режим холостого хода и работы под нагрузкой соответственно.

Запорный элемент всасывающего клапана имеет вид поворотного (заслонки) или поступательно двигающегося диска с уплотнением. Положение запорного элемента изменяется под действием сжатого воздуха, подаваемого во внутренний или внешний пневмоцилиндр из масляного резервуара через управляющий электромагнитный клапан.

Всасывающий клапан винтового компрессора

Запуск винтового компрессора всегда происходит при закрытом всасывающем клапане. Но для того, чтобы в масляном резервуаре произошло накопление сжатого воздуха с давлением, достаточным для последующего воздействия на поршень управляющего пневмоцилиндра, всасывающий клапан имеет канал небольшого сечения с обратным клапаном.

Обратный клапан

Винтовой блок

Основным рабочим элементом компрессора является винтовой блок, в котором собственно и происходит процесс сжатия всасываемого через входной фильтр воздуха.

Винтовой блок

В корпусе винтового блока расположены два вращающихся ротора – ведущий и ведомый. При их вращении происходит движение воздуха от всасывающей стороны к нагнетающей с одновременным уменьшением объема межроторных полостей, т.е. сжатие.

Принцип сжатия воздуха в винтовом блоке

Зазор между роторами уплотняется находящимся в корпусе винтового блока маслом. Масло также служит для смазывания подшипников и отвода тепла, образующегося при сжатии воздуха.

Также существуют безмасляные винтовые компрессоры классического исполнения (без уплотняющей жидкости) и с водяным впрыском в камеру сжатия вместо масла.

Электродвигатель

Для передачи вращения ведущему ротору винтового блока, как правило, используется обычный трехфазный асинхронный электродвигатель.

Электродвигатель

Исключение составляют мобильные винтовые компрессоры, в которых в качестве источника вращения используется дизельный двигатель.

Дизельный компрессор

Вращение от вала двигателя ведущему ротору винтового блока может передаваться как при помощи клиноременной передачи:

Ременной привод

или через муфту с эластичным элементом (так называемый «прямой привод»).

Муфта эластичная

В некоторых случаях применяется шестеренчатый привод (в компрессорах большой производительности).

Нередко бывает необходимо регулировать производительность винтового компрессора, изменяя частоту вращения вала двигателя. В этом случае электропитание двигателя осуществляют при помощи специального устройства – частотного преобразователя.

Частотный преобразователь

Применение частотного преобразователя позволяет в широких пределах регулировать производительность винтового компрессора в зависимости от реальной потребности в сжатом воздухе, не прибегая к переводу агрегата в режим холостого хода закрытием всасывающего клапана.

Масляный резервуар

Масляный резервуар играет очень важную роль в работе винтового компрессора:

выполняет роль первичного аккумулятора сжатого воздуха;
увеличивает объем масляной системы компрессора и, соответственно, количества масла, необходимого для эффективного отвода тепла, образовывающегося при сжатии воздуха;
работает, как отделитель основной массы масла от сжатого воздуха, т.к. масло-воздушный поток попадает в резервуар из винтового блока по касательной к его цилиндрической поверхности – как бы «закручивается».

Масляный резервуар

Сепаратор

Для того, чтобы выходящий из винтового компрессора сжатый воздух содержал минимальное количество масла, в его конструкции обязательно применяется сепаратор.

Сепаратор может быть внешним (в компрессорах небольшой мощности) и встроенным в масляный резервуар.

Внешний вид встроенного сепаратора:

Сепаратор встроенный

Сепаратор внешний

Сепаратор в разрезе с указанием потока масла и воздуха:

Сепаратор в разрезе

Благодаря наличию в конструкции винтового компрессора сепаратора содержание масла в сжатом воздухе на выходе не превышает 3 мг/м3.

Клапан минимального давления (КМД)

Для нормальной циркуляции масла при работе винтового компрессора необходимо, чтобы давление в масляном резервуаре не опускалось ниже определенного минимально необходимого уровня.

Когда в магистрали, на которую работает винтовой компрессор, уже присутствует давление, это условие выполняется. А вот в случае, когда компрессор используется для заполнения пустого воздухосборника, для создания в масляном резервуаре повышенного давления используется клапан минимального давления.

Клапан минимального давления

Клапан минимального давления в разрезе:

Клапан минимального давления в разрезе

Этот клапан открывается при давлении на его входе, превышающем определенное значение, которое задается регулировкой сжатия закрывающей клапан пружины. Типичным для винтовых компрессоров давлением открытия клапана является значение 4÷4,5 бар.

Более подробно о клапане минимального давления (КМД) вы можете прочитать в статье Конструкция клапана минимального давления (КМД)

Термостат

В винтовом компрессоре, как и в двигателе автомобиля, существует два круга системы охлаждения – малый и большой.

Сразу после запуска компрессора масло в нем циркулирует по малому кругу, что обеспечивает довольно быстрый рост температуры. Это необходимо, чтобы при сжатии воздуха не происходило выпадение конденсата и смешивание его с маслом, значительно ухудшающее его эксплуатационные свойства.

Малый круг охлаждения

После достижения определенного значения температуры масла термостат открывается, направляя поток циркуляции по большому кругу – через охлаждаемый вентилятором радиатор.

Большой круг охлаждения

Как правило, открытие термостата начинается при температуре масла +55°С и полностью завершается при температуре +70°С.

Масляный фильтр

В процессе работы винтового компрессора в масле могут присутствовать механические примеси – продукты износа движущихся частей и частицы пыли, размер которых меньше размера ячейки входного фильтра. Для очистки масла от этих примесей в циркуляционный контур компрессора включается масляный фильтр.

Масляный фильтр в разрезе

Воздушный радиатор / Масляный радиатор / Вентилятор

Для охлаждения сжимаемого винтовым компрессором воздуха его пропускают через радиатор, который обдувается вентилятором. Температура сжатого воздуха на выходе компрессора, как правило, превышает температуру окружающей среды не более, чем на 20÷30 °С.

Для охлаждения циркулирующего в компрессоре масла служит масляный радиатор. Обычно воздушный и масляный радиаторы объединены в единый блок и обдуваются одним вентилятором (двумя в компрессорах большой мощности).

Обычно вентилятор приводится в действие отдельным электродвигателем.

Вентиляторы охлаждения

В небольших компрессорах зачастую для обдува радиаторов используется вентилятор, входящий в состав приводного двигателя.

Вентилятор охлаждения на двигателе

Обратный клапан / Сетчатый фильтр

Масло, отделяемое от сжатого воздуха в сепараторе, требуется вернуть в циркуляционный контур компрессора. Для этого используется специальная масловозвратная линия, имеющая в своем составе обратный клапан и сетчатый фильтр.

Масловозвратная линия

Для того, чтобы процесс возврата масла можно было наблюдать в реальном времени (это необходимо в диагностических целях), некоторые детали масловозвратной линии выполняются прозрачными.

Масловозвратная линия

Выход сжатого воздуха

На выходной патрубок винтового компрессора необходимо установить запорный кран, позволяющий отключить компрессор от магистрали сжатого воздуха на время проведения технического обслуживания или ремонта.

Также для соединения выхода компрессора с магистралью рекомендуется использовать гибкое соединение (металлорукав) для устранения влияния температурных и вибрационных деформаций трубопровода на соединение.