Повышение эффективности эксплуатации рудничных поршневых компрессорных установок путем совершенствования воздухораспределительных органов

• Автор: Фролов, Александр Петрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 168 c. : ил

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ПОКАЗАТЕЛИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ

РАБОТУ РУДНИЧНОЙ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ С ПОРШНЕВЫМИ КОМПРЕССОРАМИ

1.1. Показатели работы рудничной компрессорной станции

1.2. Анализ причин снижения производительности компрессорной установки

1.3. Анализ потерь энергии, подводимой к компрессорной установке

1.4. Пути улучшения показателей работы компрессорной' станции

1.5. Цели и задачи исследований

2. КОНСТРУКЦИИ КЛАПАНОВ ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ

2.1. Аналитический обзор существующих конст-струкций клапанов

2.2. Разработка конструкций прямоточных клапанов

2.3. Основы расчёта цилиндрического прямоточного клапана

2.4. Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ ПОРШНЕВОГО
КОМПРЕССОРА
3.1. Исследование газодинамических потерь энергии в воздухораспределительных органах
3.2. Экспериментальные исследования герметичности прямоточных клапанов

3.3. Исследование потерь энергии вследствие
утечек сжатого воздуха в клапанах
3.4. Исследование характера движения пластины прямоточного клапана
3.5. Выводы
4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПРОХОДНОГО
СЕЧЕНИЯ И ПАРАМЕТРОВ ПРУЖИН ВСАСЫВАЮЩИХ И НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ
4.1. Обоснование'величины проходного сечения воздухораспределительных органов '
4.2. Обоснование параметров пружин прямоточного клапана
4.3. Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Инженерная методика расчёта прямоточных цилиндрических клапанов
5.2. Конструктивная реализация прямоточных цилиндрических клапанов
5.3. Промышленные испытания компрессора с прямоточными цилиндрическими клапанами
5.4. Определение экономической эффективности от внедрения прямоточных клапанов
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ . '153

Актуальность темы.
. Основные направления экономического и социального развития СССР, принятые на ХХУ1 съезде КПСС, предусматривают значительный рост объёма добычи полезных ископаемых. Кроме того, на съезде было указано, что одним из важнейших направлений повышения эффективности общественного производства является экономия топливно-энергетических ресурсов/-I
Высокие темпы развития горнодобывающей промышленности, осложнение горно-геологических условий и увеличение глубины разработок приводят к значительному возрастанию энергозатрат.'
Одним из основных видов энергии в условиях горного производства является пневматическая .энергия. В среднем около 25% электроэнергии, потребляемой машинами и механизмами на угольных шахтах, расходуется на получение сжатого воздуха.'При разработке рудных месторождений эта величина составляет 50-60% [2].
Такое широкое применение пневматической энергии можно объяснить, прежде всего,высокой степенью безопасности пневматического оборудования, в особенности это относится к шахтам, опасным по пыли и газу. Пневматические двигатели горных машин более просты по конструкции и менее металлоёмки по сравнению с другими видами двигателей.
В последнее время сжатый воздух находит' новые области применения: при закладке выработанного пространства, для кондиционирования рудничной атмосферы, в эрлифтных подъёмах и водоотливах, в устройствах пневмоавтоматики/" 37. Вследствие этого за последние 10 лет число компрессорных установок на горных предприятиях возросло на 50% [Л]. Однако, пневматическая энергия имеет ряд серьёзных недостатков. Один из основных недостатков - высокая себесто-

Диаметр внутренней поверхности стакана
С/,= , ' (2.6)
где I, - длина канала клапана, изменяющаяся в пределах от 0 до
1-с (рис. 2.7).
Диаметр клапанной коробки (рис.2.9) не накладывает жёстких ограничений на размеры нагнетательного клапана, однако, в целях унификации целесообразно изготовлять седло нагнетательного клапана тех же размеров, что и всасывающего.
Для уменьшения вредного пространства нагнетательного клапана внутрь седла помещена вставка в виде тела врашения с параболической образующей. Диаметр вставки
. (2.7)
Объём вредного пространства нагнетательного клапана
Ъ„±Щ?-(1+1„-аг) + Иг-К , (2.8)
где 1-п - длина участка сопряжения седла клапана с диском
(при прессовой посадке седла = 10 мм для типоразмеров клапана, приведённых в табл. 2.1);
<3- - толщина торцевой стенки клапана ( о7 = /?, = 5 мм);
^ - объём каналов клапана;
И - объём вставки клапана.
Объём каналов клапана
V* = 25(1. (2.9)
где £ - площадь, ограниченная линией 1-2-3-4 на рис. 2.8.
Объём вставки клапана

К = /^*, = -У?/-а,-**) - -ъ) (2.10)