往复式压缩机气阀故障及可靠性维修
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往复式压缩机气阀维护摘要:往复式压缩机是化工和炼油行业最重要的动力设备之一。
压缩机是否能够更合理、更有效、更经济地工作,很大程度上取决于气阀是否有良好的工作性能;同时,由于气阀工作强度大,工作环境恶劣,它又是压缩机最易损坏的零部件之一。
据统计,因气阀损坏引起的机组停车占非计划停车的40%以上。
所以,提高气阀维护质量显得尤为重要。
关键词:往复压缩机、气阀、维护1气阀状态监测和故障判断1.1阀盖温度监测周期性地检查、记录气阀外盖表面温度并做出图表式记录,结合仪表对设备运行参数进行监测 (如温度、压力),就可以根据记录上的温度变化情况,分析、掌握气阀运行状况,甚至预测出气阀的使用寿命,合理地安排检修时间。
1.2气阀运行声音监测用听诊棒等工具监听气阀阀片的运动声响并与同级同名阀进行比较,可以很容易地分辨出非正常工作的气阀并合理安排检修。
1.3分析工艺参数变化压缩机气阀一旦出现泄漏故障,就能够引起温度、压力或流量等参数的变化。
反过来,也可以通过这些参数的变化情况分析出哪一级气阀甚至哪一个气阀出现故障。
2气阀故障原因分析引起气阀失效的原因有很多,主要有以下几种:气阀压盖2.1介质脏或有外部杂质进入固体杂质颗粒在压缩机高压气流的带动下猛烈冲击气阀零部件,导致零部件损坏,或脏物夹在密封面之间,使气阀很快失效,主要表现为阀体夹带脏物。
2.2介质带液介质带液或压缩机气液分离器出现故障,会对气阀造成液击,气阀由于承受额外的冲击负荷而快速失效,主要表现为压缩机运行时声音异常。
2.3气缸过油润滑有的压缩机气缸采用有油润滑,如果压缩机注油太多,过量的润滑油积蓄在气阀里形成油粘滞,导致气阀阀片因为延迟关闭或延迟开启而断裂。
2.4工况变化压缩机每一个气阀都是根据特定工况而设计的,工况波动大或长时间偏离设计值,气阀由于长时间工作不正常而失效。
2.5压缩机频繁开停压缩机放置一段时间后,气缸润滑油积蓄或介质所带的液体 (会造成气缸及气阀腐蚀) 积蓄,冷车启动时,没有放空气缸内的积液即对气阀进行清洗,导致气缸带液启动,最易造成液击和油粘滞。
往复式压缩机气阀故障及可靠性维修往复式压缩机气阀故障及可靠性维修摘要:本文介绍了往复式压缩机气阀故障的原因及机理,对气阀的可靠性维修进行分析,并提出预防气阀阀片损坏的措施,及早发现故障,延长压缩机气阀的寿命,保证压缩机的正常工作。
关键词:往复式压缩机;气阀;故障分析;可靠性维修1 前言压缩机广泛应用于制冷、化工、矿山、仪表等行业。
气阀是压缩机的“心脏”,往复式压缩机的气阀故障占往复式压缩机故障总数的60%以上,若气阀发生故障,不仅对压缩机气缸有害,而且对其它生产设备及产品质量都带来不利的影响,所以,分析气阀损坏的原因和可靠性维修并提出预防措施,能延长气阀的使用寿命,保证压缩机的正常运行。
2 可靠性技术广义的可靠性就是有效性,它是指可以维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。
可靠性与维修性工程致力于研究、描述、度量以及分析系统的故障,目的是通过增加设计寿命,消除或减少出现故障的可能性好安全风险,减少停机时间,进而增加可用时间。
3 气阀的基本组成与工作原理(1)气阀的基本组成:压缩机气阀由阀座、阀片、弹簧和升程限制器组成,如图1所示。
(2)气阀工作原理压缩机气阀均为自动阀。
它借助于气缸工作腔和阀腔之间的气体压力差而开启,并由于受到进、排气过程中流经气阀的气流推力作用而上升;当推力大于弹簧的反作用力时,阀片停留在升程限制器上;反之,当气流推力小于弹簧力时,阀片便向下关闭。
气阀正常的工作过程曲线如图2所示。
图1 气阀的基本组成图二气阀正常的启、闭工作过程曲线4 往复式压缩机气阀工作特性及常见故障要解决气阀的故障和可靠性维修,就要知道压缩机气阀的工作原理及特性。
压缩机气阀由阀座、阀片、弹簧和升程限制器组成。
压缩机气阀均为自动阀,戏、排气阀的工作原理相同,我们仅以进气阀工作为例,当余隙容积膨胀终了时,若气缸与阀腔之间的气体压力差Δp 在阀片上的作用力大于弹簧力和一部分弹簧质量力时,阀片开启。
阀片一旦离开阀座,便有气体通过此缝隙进入气缸,在流入气体的推力作用下,阀片继续上升直至撞到升程限制器。
往复式压缩机常见故障分析及解决措施摘要:现今,我国工业化建设水平不断提升,化工行业也得到了快速发展,我国的生产模式从传统手工化转变为自动化生产。
自动化生产对于机械设备运用增多,生产效率也明显提升。
当前往复式压缩机的运用不断增多,可靠性比较高,热效率也比较高,将其运用到化工生产中能够达到生产目的。
往复式压缩机使用的过程中需要进行维修和保养管理,针对设备比较常见的故障能够及时处理,降低对正常生产秩序的影响。
基于此,本篇文章对往复式压缩机常见故障分析及解决措施进行研究,以供参考。
关键词:往复式压缩机;常见故障分析;解决措施引言往复式压缩机是一种容积压缩机,它依次吸入和排放密封空间的气体,然后提高压力,实现压缩机的效果。
这种往复式压缩机的成本较低,同时具备成熟的机制和制造技术,与其他设备相比,热效率高,耗电量小,通过这种实用性和简单的操作过程,往复式压缩机在工业领域受到了比较优厚的待遇。
因此,目前在生产过程中也被广泛使用。
由于复杂的设计原理和结构特点,往复式压缩机也有很多故障部位,容易损坏。
1往复式压缩机的工作原理往复式压缩机是一种容积式压缩机,通过压缩气体的体积使气体升压。
往复式压缩机工作过程由以下4个循环构成。
(1)膨胀过程:排气过程终了时,活塞在气缸中由上一止点向下一止点移动,余隙内高压气体膨胀,直至其压力低于吸气压力。
(2)吸气过程:从吸气阀开始打开,直到活塞运动到止点。
(3)压缩过程:活塞由止点反向运行压缩气体,使气体压力上升,直到排气阀打开。
(4)排气过程:排气阀打开,直到活塞运行到止点。
当曲轴旋转时,通过连杆的传动带动十字头、活塞杆、活塞做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积发生周期性变化。
自活塞从气缸盖处开始运动起,气缸内的工作容积逐渐增大,此时气体沿进气管推开进气阀后进入气缸,直到工作容积变到最大时,进气阀关闭。
活塞反向运动时,气缸内的工作容积缩小,气体压力升高,气缸内压力略高于排气压力,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限位置时,排气阀关闭。
往复活塞式压缩机故障和维修活塞式压缩机是一种广泛应用于工业领域的机械设备,可用于气体的压缩和输送。
然而,在使用过程中,往复活塞式压缩机可能会遇到各种故障,因此需要及时进行维修,以确保设备的正常运行。
常见故障及其原因1.压力过高:当压缩机运行时,如果出现压力过高的情况,可能是由于冷却系统不正常、阀门故障或气缸密封不良等原因引起的。
在维修时,需要检查冷却系统、检修阀门并更换密封件。
2.温度过高:通常情况下,压缩机运行时的温度会有所上升,但如果温度过高,可能是由于冷却器堵塞、润滑不足或风扇故障等原因引起的。
维修时需要清洗冷却器、检查润滑系统并修复或更换风扇。
3.振动过大:压缩机在运行过程中出现振动过大的情况,可能是由于基础不稳、支撑脚松动或转子不平衡等原因引起的。
维修时需要加固基础、紧固支撑脚并平衡转子。
4.噪音过大:当压缩机运行时出现异常的噪音,可能是由于轴承磨损、飞轮不平衡或活塞敲击等原因引起的。
在维修时需要更换轴承、平衡飞轮并检查活塞。
5.漏气:如果压缩机在运行时出现漏气现象,可能是由于密封件老化、阀门磨损或气缸壁损坏等原因引起的。
维修时需要更换密封件、修复或更换阀门并修补气缸壁。
维修方法1.保持清洁:定期清洁压缩机的各个部件,避免灰尘和杂物的积聚,确保设备的正常运行。
2.定期更换润滑油:定期更换润滑油,确保润滑系统的正常运行,减少摩擦和磨损。
3.检查冷却系统:定期检查冷却系统的运行情况,确保冷却效果良好,防止温度过高。
4.检修阀门:定期检修阀门,确保其正常工作,防止压力过高或漏气现象的发生。
5.平衡转子:定期检查转子的平衡情况,如果不平衡,及时进行修补或更换。
6.更换密封件:定期更换密封件,防止密封不良引起的漏气现象。
7.修补气缸壁:如发现气缸壁损坏,及时进行修补,以保证设备的正常运行。
综上所述,往复活塞式压缩机在使用过程中可能出现多种故障,但只要我们及时发现并采取相应的维修措施,就能确保设备的正常运行和延长使用寿命。
往复式天然气压缩机常见故障及处理措施摘要:针对天然气往复式压缩机的故障问题,本次研究结合我国往复式压缩机的使用情况,首先对往复式压缩机使用过程中常见的故障问题进行深入分析,在此基础上,提出有效的处理措施,为保障往复式压缩机的安全运行奠定基础。
研究表明:往复式天然气压缩机最常见的故障问题主要有机组振动故障,气阀故障、密封系统故障和热力系统故障四种类型,每种故障问题出现的原因以及所产生的后果各不相同,相关技术人员需要根据故障出现的原因,分别采取多种有效措施,解决故障问题,进而保障往复式压缩机处于安全高效的工作状态。
关键词:往复式;天然气压缩机;常见故障;处理措施压缩机是天然气处理站的主要设备,担负着对不同压力来气的压缩任务,具有稳定性强、适用范围广和压缩效率高等优点。
但是,由于往复式压缩机结构复杂且零部件较多,天然气压缩机运行期间,因为运行负荷的不断增大,很有可能会造成同一位置产生多种故障,最终会对天然气压缩机运行产生影响。
针对故障的解决,需要思考的问题非常多,工作难度大,可对设备零部件进行细化,根据设备的运行状况,找出故障的形成原因,并提出解决措施。
其次,压缩机运行的环境比较复杂,作业量大,设备运行时需与子系统配合作业,这样很有可能会因客观因素而受到影响,形成多种故障一同存在的情况,如此便会造成一个问题影响整体运行的现象。
在此情况下,会增大故障的诊断难度,需对故障所关联的各个零件进行分析,查明故障原因,找出处理方法。
因此,亟需加强天然气压缩机故障问题研究,为天然气开采活动的有序开展提供指导和参考。
1往复式天然气压缩机常见故障分析1.1机组振动故障对于往复式天然气压缩机来说,机组振动对设备的正常运行有着非常不利的影响,不仅影响到企业的生产平稳,还会造成设备使用寿命的大幅度缩短。
机组的连续振动还会造成内部润滑油的不规则运动,特别是在润滑系统平稳运行的过程中会产生非常不理的影响。
导致机组振动的原因主要有两方面,一个是在安装过程中未严格把握质量,造成的自振动,另一个就是管道内流体介质的周期性运动造成的机组振动。
往复式压缩机气阀故障的原因分析及解决摘要:往复式压缩机是目前我国石油化工等能源加工企业中使用最广泛的一种机械设备,具有高效率、高性能、高度可靠等优点,能有效解决能源的泄漏问题。
往复式压缩机监测系统可以在一定程度上监控机身运行的故障,并预防或减少流通介质的泄漏情况。
在故障原因分析过程中发现,往复式压缩机故障的大部分原因出现在气阀。
因此,化工装置生产操作及运行维护人员必须熟悉和了解往复式压缩机出现气阀故障的具体原因,进而及时找到故障的原因并修复,保障装置的正常运转。
关键词:往复式压缩机;气阀;故障分析;预防措施引言往复式压缩机在机械行业、石油行业以及化工行业中都有着广泛应用,并且承载着保证生产安全稳定的重要任务,因此,降低其故障发生概率,在短时间内快速处理故障是至关重要的内容。
根据过往应用经验来看,往复式压缩机在实际应用过程中,经常会出现故障,继而对正常的生产流程造成负面影响,这就需要工作人员在日常工作时,针对故障做好相应的处理。
1气阀的结构与原理压缩机气阀一般由阀座、阀盖、阀片、缓冲片、弹簧、定位销、导向环、升程限位器、固定螺栓等部位组成。
按照阀片形式一般分为网状阀、环状阀及蘑菇阀,按照气阀功能主要分为进气阀和排气阀。
压缩机活塞每完成一个冲程,进排气气阀各自打开关闭一次,从而完成气体吸气、膨胀、压缩、排气4个工作过程,进而开始下一个工作循环。
目前,绝大多数往复式压缩机的气阀,都是利用气阀前后形成的气体压差克服气阀弹簧力而自行开启的自动阀。
当气阀前后压差大于弹簧力时,气阀开启;当气阀前后压差小于气阀弹簧力时,气阀关闭。
2往复式压缩机的应用现状往复式压缩机也可以称为变容式压缩机,由空气压缩机发展而来,运作原理较为相似,都是借助气缸内的活塞进行运作以完成压缩过程。
往复式压缩机中含有多个弹簧式阀门,并且均匀的分布在气缸上,借助阀门两侧的气压差完成压缩和排放,缸内压力大于外界时,排气阀门打开,反之,进气阀门打开。
往复式压缩机气阀故障原因分析及改善措施关键词:往复式压缩机;气阀;故障;分析往复式压缩机在我国采矿、采油、冶金、化工等生产领域都有着较为广泛应用,甚至是生产过程中关键性设备。
然而在实际使用过程中,压缩机故障仍然较为常见,其中最为频繁的当是气阀部位故障问题。
压缩机气阀故障会使得压缩机产气量陡增,不但会消耗大量能源,而且会大大降低生产系统运行效率。
压缩机气阀受损,极易出现气阀坠入气缸现象,导致气缸拉毛,进而使整个压缩机严重受损,甚至引发严重安全事故。
为此,工作人员必须对往复压缩机气阀故障问题予以高度重视,深入分析气阀故障问题,采取有效措施进行改善、防治,将故障损失控制在最小范围内。
一、往复式压缩机中气阀结构及对气阀性能要求(一)气阀结构分析了解气阀结构是对往复式压缩机气阀故障分析重要前提。
气阀是往复压缩机得以安全、正常运行重要部件,压缩机做功、压缩、排气等功能实现都依赖于密闭性良好的气阀保障。
气阀质量将会对压缩机能源消耗、最终产气量等造成直接影响。
往复压缩机气阀种类多样,但在结构上都包括了阀盖、阀座、阀片、弹簧这四个部分结构。
其中阀座是气体专用通道,也是气阀安装主体,弹簧则是气阀的弹性元件。
阀盖与阀片主要起到密封作用。
整个气阀采用螺栓、螺母进行固定。
(二)气阀性能要求降低阻力损耗是往复压缩机气阀应用优势,因此在进行气阀设计时必须确保结构合理,能够实现气阀流量与流通面积最大化。
在弹簧等弹性元件选择过程中,应确保能够满足气阀稳定开、关要求。
气阀在运行过程中应实现最小余隙容积,最大限度地降低阻力损失。
在往复压缩机运行过程中,应提高对气阀可控系数,确保气阀关闭状态下良好密封性,避免出现气阀泄露而降低往复压缩机运行效率。
尤应注意的是,由于气阀在使用过程中周期性较长,对于弹簧弹性要求较高,并且要求弹簧阀片具备较好耐磨性能。
二、往复式压缩机气阀故障原因分析一般来说,往复压缩机气阀故障主要是因为阀片受损、弹簧受损、密封座受损而导致气体泄漏。
往复压缩机气阀故障分析及诊断实例往复压缩机气阀是制冷压缩机中必不可少的组成部分,其工作原理是利用压缩机的破坏作用产生高压和高温,原位气、水和润滑油等介质可以在同一时间泵入或排出系统内,从而调节系统中的压力。
另外,气阀还有控制噪音和防止过冷的作用。
由于往复压缩机的重要性和复杂性,许多故障分析都是针对气阀的。
本文将针对一种常见的故障,即气阀故障,对其进行故障分析和诊断实例。
一、气阀故障分析1.阀失灵气阀失灵是往复压缩机常见的故障之一,一般来说由于气阀结构、控制方式或气阀电控时序控制出现问题而导致。
具体来说,气阀失灵由以下原因引起:a)阀结构或控制方式有缺陷,容易导致气阀失灵;b)阀电控时序控制的参数错误,会导致气阀无法控制压缩机的压力;c)动机超载或过热,会导致气阀失灵;d)阀活塞密封结构有损坏,容易出现泄漏现象;e)阀内部控制阀门出现堵塞现象,影响气阀的正常工作。
2.缩机故障分析压缩机故障的分析是气阀故障的必要环节,通过分析可以确定具体的原因。
压缩机故障分析,首先需要对压缩机的参数进行检测,其次要检测压缩机的各部件,以查看是否有故障出现。
若检测结果显示,压缩机正常运行时的参数值一致,并且压缩机各部件完好,则可判断其故障与压缩机本身无关,而是气阀故障导致的;若检测结果显示,压缩机正常运行时的参数值存在偏差,或者压缩机各部件存在损坏,则可判断压缩机故障是源于压缩机本身,并非气阀故障引起的。
二、气阀故障诊断实例以下是一种常见的气阀故障及其诊断的实例:一般来说,当出现往复压缩机无法启动、频繁启动、增压过慢、系统内温度不断上升等现象时,可能是气阀出现故障。
此时可以采取以下措施进行气阀故障的诊断:1.先,检查往复压缩机的参数,以确定是否存在参数偏差。
2.其次,可以检查往复压缩机气阀连接电路,是否出现断路、短路等情况。
3.最后,可以通过检测往复压缩机气阀的压力、流速等参数,排查气阀可能存在的问题。
以上是一种常见的气阀故障及其诊断的实例,通过查看往复压缩机的参数、连接电路等,以及测量气阀的压力、流速等参数,可以对气阀故障进行有效的诊断。
往复压缩机气阀故障分析及诊断实例往复压缩机是汽车、建筑、海洋及工业等的重要部件。
它的可靠性对设备的正常运行具有重要意义。
近年来,随着汽车用往复压缩机应用的广泛,往复压缩机气阀故障也层出不穷。
为了提高往复压缩机的可靠性,有效地预防和控制气阀故障,阐述一种往复压缩机气阀故障分析及诊断的实例,为正确诊断和解决类似的问题提供参考。
一、往复压缩机气阀故障类型往复压缩机气阀故障一般有结焊故障、损坏故障、漏油故障、损坏搅拌故障等。
1、结焊故障随着往复压缩机的使用时间延长,气阀内部温度不断增加,可能使金属材料熔化而导致结焊故障,影响气阀正常工作。
2、损坏故障损坏故障指往复压缩机气阀出现损坏现象,如活塞或活塞油缸表面磨损、内筒内壁损坏、阀芯损坏等,从而影响气阀的正常工作。
3、漏油故障漏油故障主要是由于气阀密封件老化、曲轴胀销紧度松动、活塞密封损坏等原因造成的,可能会导致活塞油缸内油位升高或阀芯孔漏油,从而影响气阀正常工作。
4、损坏搅拌故障发动机在正常运行过程中,如果叶片搅拌器处于不正常状态,由于机体内残留物不及时处理而过度堆积,从而使往复压缩机气阀发生损坏搅拌故障。
二、往复压缩机气阀故障分析及诊断实例A实例该实例为汽车往复压缩机故障,维修人员通过观察发现叶片搅拌器搅拌故障,气阀出现漏气现象,但不会影响到发动机的运转。
分析原因:由于该汽车往复压缩机出现了漏气现象,叶片搅拌器搅拌不正常,由于叶片搅拌器处于不正常状态,机体内残留物无法及时处理而过度堆积,从而使往复压缩机气阀发生损坏搅拌故障。
诊断方法:首先更换新的叶片搅拌器,然后清除机体内堆积的残留物,再检查气阀是否有损坏,最后检查曲轴胀销紧度、活塞密封是否正常,如正常,则表明气阀故障已解决。
B实例该实例为冷冻机往复压缩机故障,维修人员发现气阀出现漏油现象,冷冻效果较慢。
分析原因:由于冷冻机往复压缩机出现漏油现象,可能与气阀密封件老化、曲轴胀销紧度松动、活塞密封损坏有关,从而导致活塞油缸内油位升高,从而影响冷冻机的冷冻效果。
往复式压缩机气阀故障原因分析及预防措施摘要:气阀是往复式压缩机重要组成部分之一,其品质好坏关系到压缩机高效、稳定运行。
本文分析了气阀故障原因,并提出一些预防措施,以此降低气阀故障率,保障压缩机平稳高效运行。
关键词:往复式压缩机;气阀;故障分析;改善措施1往复式压缩机气阀结构及组成往复式压缩机的气阀结构由以下几个主要组成部分组成。
气阀座是气阀的固定部分,通常由金属材料制成。
它提供了气阀座和气缸之间的密封,以确保气阀在工作过程中的正常运行。
气阀板是连接在气阀座上方的可移动部分。
它通常由金属材料制成,具有气阀的开启和关闭功能。
气阀板上通常有开孔或阀瓣,使气体能够流入或流出气缸。
气阀板弹簧是负责气阀板关闭和开启的弹簧组件。
它提供了适当的弹力,使气阀板在工作过程中能够快速、准确地响应气压变化。
气阀板导向通常是位于气阀座和气阀板之间的环形零件。
它有助于稳定气阀板的运动,并提供适当的导向作用,以确保气阀的正常运行。
往复式压缩机的气阀结构和组成可以根据具体压缩机的设计和类型而有所不同。
不同的压缩机制造商可能会采用不同的气阀结构和组成,以满足特定的压缩要求和性能需求。
因此,在具体应用和实际压缩机中,气阀结构和组成可能会有所差异。
图1 气阀主要组成部分1--阀座;2--阀片;3--弹簧;4--升程限制器2往复式压缩机气阀工作原理往复式压缩机的气阀是实现气体进出压缩机气缸的关键部分,活塞下行时,气阀板打开。
气阀板离开气阀座,气缸内外的气压趋于平衡,使外部空气通过吸气阀进入气缸。
当活塞上行并接近顶点时,气阀板被气阀座弹簧推到原位,关闭吸气阀。
这样避免气体逆流,保持气缸内的气体在压缩室中。
活塞向上运动时,气阀板与气阀座完全密封,阻止气体从压缩室逸出。
活塞的上行运动增加了气缸内气体的压力,将气体逐渐压缩。
在活塞上行的末端,当压缩后的气体达到一定压力时,排气阀打开。
排气阀打开后,压缩室的气体被释放到排气系统中,完成气体排放。
往复式压缩机气阀故障及可靠性维修
摘要:本文介绍了往复式压缩机气阀故障的原因及机理,对气阀的可靠性维修进行分析,并提出预防气阀阀片损坏的措施,及早发现故障,延长压缩机气阀的寿命,保证压缩机的正常工作。
关键词:往复式压缩机;气阀;故障分析;可靠性维修
1 前言
压缩机广泛应用于制冷、化工、矿山、仪表等行业。
气阀是压缩机的“心脏”,往复式压缩机的气阀故障占往复式压缩机故障总数的60%以上,若气阀发生故障,不仅对压缩机气缸有害,而且对其它生产设备及产品质量都带来不利的影响,所以,分析气阀损坏的原因和可靠性维修并提出预防措施,能延长气阀的使用寿命,保证压缩机的正常运行。
2 可靠性技术
广义的可靠性就是有效性,它是指可以维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。
可靠性与维修性工程致力于研究、描述、度量以及分析系统的故障,目的是通过增加设计寿命,消除或减少出现故障的可能性好安全风险,减少停机时间,进而增加可用时间。
3 气阀的基本组成与工作原理
(1)气阀的基本组成:压缩机气阀由阀座、阀片、弹簧和升程限制器组成,如图1所示。
(2)气阀工作原理
压缩机气阀均为自动阀。
它借助于气缸工作腔和阀腔之间的气体压力差而开启,并由于受到进、排气过程中流经气阀的气流推力作用而上升;当推力大于弹簧的反作用力时,阀片停留在升程限制器上;反之,当气流推力小于弹簧力时,阀片便向下关闭。
气阀正常的工作过程曲线如图2所示。
图1 气阀的基本组成图二气阀正常的启、闭工作过程曲线
4 往复式压缩机气阀工作特性及常见故障
要解决气阀的故障和可靠性维修,就要知道压缩机气阀的工作原理及特性。
压缩机气阀由阀座、阀片、弹簧和升程限制器组成。
压缩机气阀均为自动阀,戏、排气阀的工作原理相同,我们仅以进气阀工作为例,当余隙容积膨胀终了时,若气缸与阀腔之间的气体压力差Δp在阀片上的作用力大于弹簧力和一部分弹簧质量力时,阀片开启。
阀片一旦离开阀座,便有气体通过此缝隙进入气缸,在流入气体的推力作用下,阀片继续上升直至撞到升程限制器。
阀片撞击升程限制器时,会产生反弹力,如果反弹力与弹簧力之和大于气流推力,则阀片会出现反弹现象。
正常情况下,反弹力比较轻微,阀片在气流推力作用下会再次贴到升程限制器上,阀片关闭。
气阀的失效形式主要是气阀阀片损坏、弹簧破损、气阀密封性差及介质造成的破坏。
4.1 阀片的损坏
疲劳损坏:由于阀片承受着频繁的启闭,产生的撞击载荷和交变载荷容易产生疲劳破坏,实际证明,阀片主要的破坏形式是撞击载荷引起的径向断裂;阀片磨损:环状阀片与导向块工作面之间产生的摩擦磨损,减弱了阀片的强度和使用寿命;阀片材料缺陷:材料夹杂、裂纹等缺陷引起应力集中,在交变载荷的作用,成为疲劳破坏的更本原因;介质腐蚀性:由于工作介质有很大腐蚀性,同时气流流速较高,很容易使阀片表面产生破坏,当介质中含有水分时,工作时冲刷阀片也会产生破坏。
4.2 气阀弹簧破坏
压缩机曲轴每转一周,弹簧承受的载荷便由气阀全闭时的预压紧力变化到全开时的最大压缩力,弹簧在这种脉动循环载荷的作用下很容易损坏;在一个就是介质对弹簧表面的腐蚀,引起应力集中,加速破坏。
4.3 气阀密封性
压缩机气阀组件的密封性能也是影响整台压缩机排气量、比功率、排气温度的主要原因,气阀不平度、阀片倒角、阀座凡尔的线缺陷和装配的清洁度都会造成气阀密封性问题,影响阀的寿命。
4.4 介质造成的破坏
介质脏或有外部杂质进入,固体杂质颗粒在压缩机高压气流的带动下猛烈冲击气阀零部件导致零部件损坏,或脏物夹在密封面之间,使气阀很快失效,主要表现为阀体夹带赃物。
介质带液,介质带液或压缩机气液分离器出现故障会对气阀造成冲击,气阀由于承受额外的冲击负荷而快速失效,主要表现为压缩机运行时声音异常。
5 可靠性维修分析
气阀是往复式压缩机中关键的部件之一,往复式压缩机运行的经济性和可靠性在很大程度上取决于气阀的可靠眭,但是在长期生产实践中发现气阀故障是压缩机最常见的故障,约占总故障的60%以上。
众多压缩机的连续运转时间没有达到相关标准要求的关键原因之一是气阀的可靠性有待提高。
5.1 气阀可靠性降低的原因分析
(1)气阀阀片的异常运动
(2)气阀弹簧的损坏
(3)气流中杂质的的影响
(4)压缩机汽缸注油量的影响
(5)气阀未按要求进行正确安装
5.2 提高气阀可靠性的途径
根据气阀的结构形式和以上对气阀损坏原因的分析可知,气阀的可靠性和许多因素有关,结合大型压缩机的实际运行工况和特点,提高气阀使用寿命应主要考虑如下几个方面:(1)提高阀片和弹簧的产品质量。
对弹簧提出表面强化和松弛处理,提高阀片和弹簧的疲劳寿命。
(2)合理调整气阀的弹簧力。
根据机器的实际运行工况和气阀的运动规律,合理调整气阀的弹簧力,使气阀具有良好的运动规律,减轻阀片对升程限制器、阀座的撞击力和撞击频率。
(3)适当增加阀座的流通截面。
要尽可能的提高阀座的流通截面,增加流量系数,是气流分布均匀,以改善阀片的受力状况,降低对阀片的冲击载荷及附加弯矩。
(4)合理控制压缩机汽缸润滑油的注油量。
对于低、中压空气压缩机,润滑油按下述建议值确定:卧式气缸每平方米的润滑表面积的供油量为G=0.0025g;立式气缸为G=O,O02g。
每小时的供油量为吼=120GnDSn,、,式中,G为单位面积供油量(g/m );D为气缸直径(m),S为活塞行程(m),n为压缩机转速(r/rain)。
对于级次较高的气缸,分别按气缸中活塞上下最大压力差,通过图3查取G。
图3
(5)加强工艺管理。
严格控制温度、压力指标。
稳定工况,防止带油带水。
特别是确保脱硫效果并严格控制原料的灰分,防止工艺气体中夹带过多的硫膏及粉尘。
6 结语
以上是对往复式压缩机气阀的故障分析以及对气阀的可靠性分析。
气阀的可靠性与往复式压缩机的可靠性、经济性等有着密切关系,在气阀设计、制造过程中,需统筹考虑气阀的可靠性与经济性,根据压缩机的转速、气缸尺寸、压力、级的压力比、温度、气体性质等参数选择合适的气阀结构形式,应用相关软件模拟气阀的工作性质,并采取有效措施确保气阀制造质量达到设计要求,为提高压缩机的可靠性、经济性创造有利条件。
参考文献
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