Обоснование конструктивно-технологических параметров запорных органов клапанов поршневых компрессоров

• Автор: Волегов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Е КЛАПАНЫ ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ
1.1. Компрессоры в промышленности
1.2. Применение поршневых компрессоров в горной промышленности
1.3. Показатели работы клапанов поршневых компрессоров
1.4. Конструкции клапанов поршневых компрессоров
1.5. Пути улучшения работы клапанов поршневых
компрессоров
Постановка задач исследования
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Предмет исследования
2.2. Устройства для гибки ленты
2.3. Определение натяга ленты клапана
2.4. Определение скорости движения замыкающего органа
клапана
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАПОРНЫХ ОРГАНОВ КЛАПАНОВ
3.1. Определение напряжений в запорном органе прямоточного клапана поршневого компрессора
3.2. Исследование натяга запорных органов клапанов
3.3. Обоснование толщины запорного органа клапана
3.4. Определение скорости движения запорного органа
Выводы
4. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ
ПАРАМЕТРОВ КЛАПАНА
4Л. Разработка классификации прямоточных клапанов
4.2. Методика определения конструктивных параметров
седла клапана
4.3. Методика определения конструктивных параметров запорного органа клапана
4.4. Получение ленты заданного радиуса кривизны
4.5. Обоснование повышения эффективности работы клапана поршневого компрессора
4.6. Имитационные модели надежности клапанов
4.7. Экспериментальное определение показателей
надежности клапанов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Энергия сжатого воздуха применяется при бурении, погрузке и транспортировании полезного ископаемого, а также при проветривании выработок и т. п. Машины, работающие на этой энергии, надежны в работе, конструктивно просты, сравнительно недорогие и обеспечивают высокую безопасность труда. Удельный вес их в энергопотреблении горных предприятий с подземным способом добычи полезного ископаемого доходит до 20 — 30 %. Потери производительности компрессора, обусловленные его конструктивными особенностями и износом, а также затраты на производство сжатого воздуха имеют тенденцию к увеличению, особенно характерную для последних десяти лет. Низкие технико-экономические показатели функционирования шахтных компрессоров позволяют сделать вывод, что часть как теоретических проблем, так и практических задач, связанных с их работой, решены не полностью.
Следовательно, работы, направленные на решение научной проблемы энергосбережения при производстве и транспортировке сжатого воздуха в горнодобывающей промышленности, имеют важное хозяйственное значение.
Одним из основных узлов, связанным с существенным потреблением подводимой к коленчатому валу компрессора энергии, является клапан. Проблема совершенствования воздухораспределительных органов поршневых компрессоров представляет собой важную научно-практическую задачу, актуальность кото-

Такое решение позволило увеличить срок службы клапанов до нескольких десятков тысяч часов (15000 - 20000), в то время как пластины кольцевых клапанов, изготовленных из качественной стали с термообработкой, работают около 5000 н- 10000 ч.
Таким образом, сравнительно высокая долговечность клапанов конструкций СТИД и СГИЦ достигнута за счет коренного конструктивного изменения воздухораспределительных органов поршневых компрессоров.
Аэродинамические характеристики клапанов оказывают значительное влияние на технико-экономические показатели работы поршневых компрессоров. С целью уменьшения газодинамических сопротивлений в клапанах СТИД и СГИЦ использован принцип прямоточности при одинаковой скорости потока воздуха в щелях и проходных каналах седла клапана. При таком протекании воздуха через клапан потери, вызванные изменением его скорости, практически отсутствуют.
По данным [18, 22, 49] видно, что 50 - 90 % остановок компрессоров происходит за счет поломок клапанов (главным образом пластин). Поэтому созданию надежной конструкции клапанов необходимо уделять особое внимание. Незначительная долговечность клапанов ПИК, трудность контроля состояния работающих воздухораспределительных органов, низкая их ремонтопригодность вызвали стремление к их совершенствованию и разработке новых более совершенных конструкций.