Основные конструктивные элементы поршневого компрессора, страница 4

Высокая чувствительность РВД к центровке и местным перегрузкам, наблюдаемая при введении отмывки газа жидким азотом с предкатализом связана с изменением микросостава газа, включая и твердые примеси.

Отсюда следует, что для повышения срока службы колец необходимо применять более вязкое масло или же использовать для поршневых колец более износостойкие материалы. Положительные результаты могут быть получены также при добавлении противоизносных антизадирных присадок к компрессорным маслам.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ ПОРШНЕЙ

УПЛОТНЕНИЯ МАНЖЕТАМИ

В некоторых компрессорах, например, кислородных, уплотнения поршня выполняется с помощью фибровых манжет:

-  с одной манжетой – в цилиндрах одностороннего действия, когда давление всасывания больше атмосферного давления (рис.    , а);

Рис.     . Уплотнение поршня манжетами а) в цилиндрах одностороннего действия;

б) в цилиндрах двойного действия

1 – шток; 2 – поршень; 3 – прижимное кольцо; 4 – манжета; 5 – шпилька; 6 – гайка и контр гайка

-   с двумя манжетами – в цилиндрах простого действия, когда давление всасывания может быть меньше атмосферного, и в цилиндрах двойного действия.

При увеличении давления рц в цилиндре избыточное давление рц–ра прижимает манжету к зеркалу цилиндра (рис.   , А) и создается надежная герметичность. Чем больше рц, тем больше и сила прижатия манжеты, т.е. имеет место самоуплотнение.

Зеркало цилиндра должно быть тщательно отполировано. Уплотнение манжетами обычно применяют при давлении меньше 300 ата и в специальных случаях – значительно больших.

Преимущества уплотнений поршней манжетами:

1)  компактность;

2)  высокая герметичность;

3)  простота конструкции.

Недостатки:

1)  быстрый износ (особенно при средних скоростях поршня больше 1м/с);

2)  невозможность работы при высоких температурах.

ЛАБИРИНТОВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ

Работа лабиринтового уплотнения основана на дросселировании газа, происходящего при протекании его через последовательно расположенные сужения, в которых газ за счет снижения давления получает большую скорость, которая затем падает в камерах, расположенных за каждым сужением. При этом скоростная энергия теряется, частично или полностью переходя в тепло без восстановления статического давления.

Конструктивно лабиринтное уплотнение выполняется в виде системы кольцевых выточек на поверхности поршня, образующих в сочетании с внутренней поверхностью цилиндра систему лабиринтовых камер, расположенных по длине поршня на равных расстояниях друг от друга.

Рис.     . Варианты лабиринтовых камер

(фирма Зульцер)

Достоинства лабиринтовых уплотнений:

-  теоретически отсутствует непосредственный контакт между поршнем и цилиндром, а следовательно нет трения между ними;

-  может применяться при отсутствии смазки;

-  высокая скорость поршня (4 м/с).

Недостаткилабиринтовых уплотнений:

-  трудно практически обеспечить по технологическим и конструктивным причинам малые зазоры между цилиндром и поршнем, необходимые для создания достаточно хорошей герметичности.

Такой тип уплотнения для поршней и штоков встречается в компрессорах, применяемых в химической промышленности (кислородных), в цилиндрах которых недопустимо наличие смазочного масла.

По степени снижения герметичности варианты лабиринтовых уплотнений (рис.    ) можно расположить в такой последовательности: 5, 4, 3, 2, 1.

Однако испытания показали, что форма лабиринта имеет сравнительно малое влияние на герметичность такого уплотнения, а потери газа сильно зависят от величины зазора δ.

Фирма Зульцер строит компрессоры без смазки с лабиринтовыми уплотнениями обычно одно- и двухступенчатыми для различных сред – воздуха, пара, кислорода.

ДРОССЕЛЬНОЕ УПЛОТНЕНИЕ