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分析气阀影 响压缩机的可靠性的原因
发布日期: [2011-7-6]    共阅[1563]次
    气阀可靠性 的降低影响压缩机可靠性,气阀可靠性降低主要原因三方面,具体分析如下。

机械磨损和 疲劳。气阀的磨损通常发生在其零件相互摩擦的部位,如阀片与升程限制器导向凸台之间的摩擦部位等,气流的高速冲刷会引起零件过流部位的磨损。环状阀运行时,阀片相对阀座转动,密封面磨损量大。较严重的磨损可使气阀 动作失灵、阀片回座不良、密封面损坏等,从而导致气阀性能劣化并最终失效。阀片因承受与阀座、升程限制器多次撞击引起的重复冲击载荷、脉动循环的两侧压力差引起的交变弯曲载荷、周期性的温度变化引起的热应力等而产 生疲劳损坏。弹簧力在气阀全关闭时的预压紧力与气阀全开时的最大压缩力之间脉动循环,再加上热应力等交变载荷的作用,弹簧容易疲劳损坏。在很多情况下,弹簧尺寸不合适会导致气阀过早失效。阀座、升程限制器、联接螺 栓也承受交变载荷,但其疲劳损坏的概率比阀片、弹簧小得多。

气流中有异 物。这包括气体中残留固体颗粒,气流夹带液体,焦化和积碳,以及腐蚀性化学物质等。固体颗粒会加剧阀座、阀片等过流零件的磨损。弹簧圈间的固体颗粒会使弹簧迅速损坏,并对其它零件的使用寿命产生直接影响。固体颗粒 会在气阀的密封面上和槽道中积聚,造成气阀泄漏,严重时会将槽道完全堵塞。化工、炼油、油气开采等行业所用压缩机的气体中往往会夹带有一定量的液体,可能是介质本身含有的水分,或是介质中的某些成份因冷凝而生成凝 析液,或是注入气缸内的过量的润滑油。这些不可压缩的液体会随气体进入气阀,对气阀造成液击,使气阀由于承受很大的附加载荷而快速失效。气流中夹带的凝析液、水分还会稀释压缩机的润滑油,加速相关气阀零件的磨损。 过量热会引起润滑油焦化,形成积碳,最终导致阀片卡涩、气阀堵塞。腐蚀性化学物质会对气阀零件产生腐蚀作用,削弱零件强度,损害密封面,使气阀失效。

阀片运动异 常。阀片运动异常的情况包括阀片锤击(即猛烈撞击 )和颤振,由 气流方式造成的扰动,以及由压力脉动产生的影响。若弹簧力过小,气阀延迟关闭,阀片将在弹簧力和窜出气流的推力共同作用下撞向阀座,引起阀片对阀座的锤击,开启过程中则可能导致阀片对升程限制器的锤击。若阀片被阀 座或升程限制器粘着而产生的粘滞力较大,在开启过程中,一旦阀片离开阀座,粘滞力瞬间降为零,气流推力比正常情况大但没有相应的阻力,阀片的加速度比正常情况下要大,会造成阀片对升程限制器的锤击;在关闭过程中, 则会导致阀片延时关闭,引起气体回流,造成阀片对阀座的锤击。若弹簧力过大,阀片不能全开,在阀座与升程限制器之间来回跳动而颤振,将使阀片产生附加的颤振应力。气流推力、弹簧力及摩擦力的不均匀作用会导致阀片的 倾侧运动,使阀片产生附加的倾侧撞击速度,而且使阀片与升程限制器撞击时的接触条件恶化,引起额外的机械载荷,使阀片加速损坏。压缩机运转工况变化对阀片运动规律有重要影响,压缩机的转速和进、排气压力的大幅度降 低会导致阀片颤振。压缩机气流通道是否受阻,以及压缩机内气阀的布置方位,都会对进出压缩机气缸的气流方式产生影响,可能导致气阀阀片运动异常,例如,因进气阀卸截器零件穿越气流方向而产生的气流抽力可能导致卸截 器的振动,使气阀因阀片回座不良出现泄漏。压缩机气阀处压力脉动的频率、相位关系及振幅对气阀寿命有很大影响,强烈的气流脉动对气阀的工作是不利的,压力脉动会影响阀片的启闭时间,使阀片回座不良,当进、排气腔内 压力脉动的频率与阀片固有频率重合时,阀片振动将十分强烈,阀片所受应力增大。

 
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