氮?dú)鈮嚎s機(jī)氣閥閥座斷裂原因分析及改進(jìn)

（黑龍江黑化集團(tuán)有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

氮?dú)鈮嚎s機(jī)氣閥閥座斷裂原因分析及改進(jìn)

王勝利

（黑龍江黑化集團(tuán)有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

為了滿足當(dāng)下工作的需要，進(jìn)行氮?dú)鈮嚎s機(jī)氣閥閥座斷裂原因的分析是必要的，這涉及到座斷原因及其改造模塊的分析，從而進(jìn)行氮?dú)鈮嚎s機(jī)網(wǎng)狀氣閥閥座問(wèn)題的解決，保證其氣閥的工作環(huán)境的優(yōu)化，保證其材質(zhì)模塊、閥座模塊等的開(kāi)展。這需要應(yīng)用到氮?dú)鈮嚎s機(jī)的各個(gè)部件工作模塊，進(jìn)行其閥座及其相關(guān)部件的強(qiáng)度分析，從而滿足當(dāng)下工作的需要，積極做好相關(guān)的驗(yàn)算工作，保證閥座高度的提升，使其滿足我國(guó)相關(guān)法律法規(guī)的需要，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)截面的整體安全性。本文介紹了氮?dú)鈮嚎s機(jī)網(wǎng)狀氣閥閥座出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，分別從氣閥的工作環(huán)境、材質(zhì)和閥座強(qiáng)度3個(gè)方面進(jìn)行了分析，在確定閥座Ⅱ—Ⅱ危險(xiǎn)截面彎曲應(yīng)力不足導(dǎo)致閥座斷裂后，增加了閥座高度并重新進(jìn)行驗(yàn)算，使結(jié)果符合Ⅱ-Ⅱ危險(xiǎn)截面安全的要求。

氮?dú)鈮嚎s機(jī)；存在問(wèn)題；總結(jié)優(yōu)化；氣閥；彎曲應(yīng)力

在實(shí)際生活中，影響氮?dú)鈮嚎s機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的因素是非常多的，比如其氣閥部位體系，從而進(jìn)行氣閥閥座斷裂原因的分析，滿足在實(shí)際工作中氮?dú)鈮嚎s機(jī)的工作需要。該文以杭州杭氧壓縮機(jī)的工作模塊展開(kāi)分析，進(jìn)行開(kāi)放網(wǎng)狀氣閥的配套研究，從而滿足當(dāng)下壓縮機(jī)的工作需要。

一、關(guān)于氣閥的工作環(huán)境的分析

1 通過(guò)對(duì)杭州杭氧壓縮機(jī)的工作分析，可以得知其進(jìn)行了循環(huán)增壓氧氣壓縮機(jī)的應(yīng)用，進(jìn)行了天然氣野花裝置制冷系統(tǒng)的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)改氮?dú)鈮嚎s機(jī)應(yīng)用模塊的分析，可以得知其應(yīng)用了一級(jí)壓縮設(shè)備。開(kāi)放網(wǎng)狀氣閥應(yīng)用于進(jìn)氣閥及其排氣閥等設(shè)備。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了杭氧壓縮機(jī)的成熟應(yīng)用。是一種杭氧壓縮機(jī)壓氣體壓縮機(jī)的二級(jí)氣閥應(yīng)用模塊。該模塊的應(yīng)用進(jìn)行了閥縫隙通道氣體的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了平均速度、氣閥彈簧及其氣閥流動(dòng)系數(shù)的計(jì)算，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的計(jì)算，得知這是其穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)模塊。

在研究過(guò)程中，可以明確看到即使是應(yīng)用同一臺(tái)壓縮機(jī)，進(jìn)行不同氣體達(dá)到壓縮，其產(chǎn)生的工況依舊存在著較大程度的差異，比如壓縮機(jī)中零部件使用壽命的影響。通過(guò)對(duì)其較大氣體及其水分的壓縮，得知上述應(yīng)用模塊對(duì)于零部件產(chǎn)生非常大的影響，尤其是氣閥、活塞環(huán)等設(shè)備，這些零件特別容易受損，如果這些零部件受到損害，就會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的應(yīng)用效益。例如壓縮較大密度或是含有水分或雜質(zhì)的氣體，都會(huì)對(duì)氣閥、活塞環(huán)等零部件產(chǎn)生較大影響，會(huì)縮短易損件的使用壽命，或使相關(guān)零部件更易損壞。而該壓縮機(jī)壓縮氣體來(lái)自冷箱汽化后的氮?dú)?，氣體循環(huán)使用，氣源干燥清潔，排除含水的可能。

2 通過(guò)對(duì)第一支氣閥閥座破裂的分析可以得知，該氮?dú)鈮嚎s機(jī)的壓力環(huán)節(jié)及其排氣環(huán)節(jié)均存在一定程度的錯(cuò)誤，通過(guò)對(duì)日常操作記錄的研究，可以進(jìn)行各個(gè)壓縮機(jī)運(yùn)作步驟的運(yùn)行參數(shù)的分析，從而實(shí)現(xiàn)其有效范圍的測(cè)定。該氣閥是由杭州某公司設(shè)計(jì)的，通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)氣閥制造廠家的設(shè)定，進(jìn)行制造。其進(jìn)行了設(shè)計(jì)圖紙的精準(zhǔn)測(cè)量。氣閥閥座采用鑄造的ZG2C13不銹鋼材質(zhì)，而實(shí)際上由于氣閥制造廠家考慮到制造成本、鑄造工藝等方面的原因，選用了鍛造的2Crl3材質(zhì)。在力學(xué)性能方面，鍛造的性能相比鑄造要優(yōu)越，于是同意代替使用。后與氣閥制造廠家聯(lián)系，對(duì)此材料進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)，結(jié)果顯示各項(xiàng)性能也均合格。

二、關(guān)于閥座強(qiáng)度驗(yàn)算及其相關(guān)模塊的分析

1 在該氣閥應(yīng)用過(guò)程中，按照氣閥的工作模塊展開(kāi)分析，一般情況下， 氣閥在一定工作條件下，閥座會(huì)正常的工作，為了保證工作的精準(zhǔn)性，進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算模塊的應(yīng)用是必要的，從而針對(duì)其弧形通道的閥座彎曲應(yīng)用情況展開(kāi)分析，做好相關(guān)的驗(yàn)算環(huán)節(jié)。如果截面具備安全的效益，就不會(huì)出現(xiàn)斷裂的情況。通過(guò)對(duì)H-H截面的分析，得知，H-H截面為危險(xiǎn)截面，閥座變形，這時(shí)閥座的作用相當(dāng)于3根兩端夾持固定的梁，承受全部氣體力。最后，作用于平均直徑d，之外的氣體力戶7直接作用于支點(diǎn)上，故與汽缸對(duì)氣閥的反作用力相等。

在上述工作模塊中，不需要針對(duì)氣閥的反作用力進(jìn)行計(jì)算。但是需要進(jìn)行斷裂的閥座部位的觀察，從而證明其具體的斷裂情況，這對(duì)于當(dāng)下閥座問(wèn)題的解決是非常有必要作用的。再經(jīng)過(guò)一系列的壓縮機(jī)部位的檢查之后，可以發(fā)現(xiàn)，閥座部位的問(wèn)題，因此需要進(jìn)行一些特殊材料的應(yīng)用，從而保證氣閥閥座高度的控制，以滿足當(dāng)下工作的需要。對(duì)已斷裂的閥座進(jìn)行觀察后，證實(shí)是最外圈Ⅱ-Ⅱ截面產(chǎn)生斷裂，且存在多處肋條斷裂。這也說(shuō)明了此閥閥座的肋條強(qiáng)度嚴(yán)重不夠，需要改進(jìn)。增加閥座高度后的Ⅱ-Ⅱ截面彎曲應(yīng)力驗(yàn)算因氣閥材質(zhì)采用的是低合金鋼，材質(zhì)性能優(yōu)越，無(wú)需替換。又因汽缸體中氣閥的定位尺寸不能改變，故只能增加氣閥閥座高度。

2 通過(guò)對(duì)該壓縮機(jī)氣閥工作模塊的分析，可以得知?dú)忾y閥座斷裂的情況較多出現(xiàn)在氣閥上。通過(guò)對(duì)氣閥工作壓差及其沖擊力的選擇，更有利于滿足當(dāng)下進(jìn)氣閥工作的需要。可以得知進(jìn)氣閥工作模塊中，其壓差及其沖擊力與排氣閥的工作模塊存在較大的差異。這就是說(shuō)，同樣的工作模塊作用于不同的工作模塊，其出現(xiàn)的故障問(wèn)題也是不同的。這就可以確定，影響氣閥更易破壞的因素，這就需要進(jìn)行科學(xué)的檢驗(yàn)及其計(jì)算，以滿足當(dāng)下工作的需要。確定因進(jìn)氣閥工作時(shí)達(dá)到的壓差和受到的沖擊力比排氣閥大很多，而使進(jìn)氣閥更易損壞。經(jīng)過(guò)分析和驗(yàn)算，杭氧壓縮機(jī)公司其他壓縮機(jī)使用過(guò)的該型號(hào)進(jìn)氣閥，其工作壓差相對(duì)稍小，且此氣閥閥座在原設(shè)計(jì)時(shí)所留的余量較小，工作壓差的改變對(duì)閥座的強(qiáng)度影響較大。因此，只要壓差稍高就會(huì)出現(xiàn)閥座斷裂的情況。雖然改進(jìn)后的氣閥增加了氣缸的余隙容積，但增加的容積有限，不足以影響排氣量。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)氮?dú)鈮嚎s機(jī)氣閥閥座斷裂問(wèn)題的分析，更有利于完善氣閥的工作環(huán)境，這需要進(jìn)行不同工作模塊的分析，比如工作環(huán)境、材料應(yīng)用及其閥座的強(qiáng)度模塊。在確定閥座Ⅱ-Ⅱ危險(xiǎn)截面彎曲應(yīng)力不足導(dǎo)致閥座斷裂后，增加了閥座高度并重新進(jìn)行驗(yàn)算，使結(jié)果符合Ⅱ-Ⅱ危險(xiǎn)截面安全的要求。

[1]高晶波，王日新，徐敏強(qiáng)，馬淑芝.2D12型往復(fù)式壓縮機(jī)氣閥故障的聲譜診斷方法[J].化工機(jī)械， 2003（04）.

[2]韓丹，丁惠萍.往復(fù)壓縮機(jī)常見(jiàn)故障原因分析及對(duì)策[J].貴州化工，2008（01）.

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