氮氣壓縮機氣閥閥座斷裂原因分析及改進

（黑龍江黑化集團有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

氮氣壓縮機氣閥閥座斷裂原因分析及改進

王勝利

（黑龍江黑化集團有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

為了滿足當下工作的需要，進行氮氣壓縮機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，從而進行氮氣壓縮機網狀氣閥閥座問題的解決，保證其氣閥的工作環境的優化，保證其材質模塊、閥座模塊等的開展。這需要應用到氮氣壓縮機的各個部件工作模塊，進行其閥座及其相關部件的強度分析，從而滿足當下工作的需要，積極做好相關的驗算工作，保證閥座高度的提升，使其滿足我國相關法律法規的需要，實現危險截面的整體安全性。本文介紹了氮氣壓縮機網狀氣閥閥座出現斷裂的現象，分別從氣閥的工作環境、材質和閥座強度3個方面進行了分析，在確定閥座Ⅱ—Ⅱ危險截面彎曲應力不足導致閥座斷裂后，增加了閥座高度并重新進行驗算，使結果符合Ⅱ-Ⅱ危險截面安全的要求。

氮氣壓縮機；存在問題；總結優化；氣閥；彎曲應力

在實際生活中，影響氮氣壓縮機穩定運行的因素是非常多的，比如其氣閥部位體系，從而進行氣閥閥座斷裂原因的分析，滿足在實際工作中氮氣壓縮機的工作需要。該文以杭州杭氧壓縮機的工作模塊展開分析，進行開放網狀氣閥的配套研究，從而滿足當下壓縮機的工作需要。

一、關于氣閥的工作環境的分析

1 通過對杭州杭氧壓縮機的工作分析，可以得知其進行了循環增壓氧氣壓縮機的應用，進行了天然氣野花裝置制冷系統的應用。通過對改氮氣壓縮機應用模塊的分析，可以得知其應用了一級壓縮設備。開放網狀氣閥應用于進氣閥及其排氣閥等設備。該技術實現了杭氧壓縮機的成熟應用。是一種杭氧壓縮機壓氣體壓縮機的二級氣閥應用模塊。該模塊的應用進行了閥縫隙通道氣體的應用，實現了平均速度、氣閥彈簧及其氣閥流動系數的計算，通過對這些數據的計算，得知這是其穩定工作的基礎模塊。

在研究過程中，可以明確看到即使是應用同一臺壓縮機，進行不同氣體達到壓縮，其產生的工況依舊存在著較大程度的差異，比如壓縮機中零部件使用壽命的影響。通過對其較大氣體及其水分的壓縮，得知上述應用模塊對于零部件產生非常大的影響，尤其是氣閥、活塞環等設備，這些零件特別容易受損，如果這些零部件受到損害，就會嚴重影響設備的應用效益。例如壓縮較大密度或是含有水分或雜質的氣體，都會對氣閥、活塞環等零部件產生較大影響，會縮短易損件的使用壽命，或使相關零部件更易損壞。而該壓縮機壓縮氣體來自冷箱汽化后的氮氣，氣體循環使用，氣源干燥清潔，排除含水的可能。

2 通過對第一支氣閥閥座破裂的分析可以得知，該氮氣壓縮機的壓力環節及其排氣環節均存在一定程度的錯誤，通過對日常操作記錄的研究，可以進行各個壓縮機運作步驟的運行參數的分析，從而實現其有效范圍的測定。該氣閥是由杭州某公司設計的，通過對專業氣閥制造廠家的設定，進行制造。其進行了設計圖紙的精準測量。氣閥閥座采用鑄造的ZG2C13不銹鋼材質，而實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。在力學性能方面，鍛造的性能相比鑄造要優越，于是同意代替使用。后與氣閥制造廠家聯系，對此材料進行了力學性能試驗，結果顯示各項性能也均合格。

二、關于閥座強度驗算及其相關模塊的分析

1 在該氣閥應用過程中，按照氣閥的工作模塊展開分析，一般情況下， 氣閥在一定工作條件下，閥座會正常的工作，為了保證工作的精準性，進行強度驗算模塊的應用是必要的，從而針對其弧形通道的閥座彎曲應用情況展開分析，做好相關的驗算環節。如果截面具備安全的效益，就不會出現斷裂的情況。通過對H-H截面的分析，得知，H-H截面為危險截面，閥座變形，這時閥座的作用相當于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直接作用于支點上，故與汽缸對氣閥的反作用力相等。

在上述工作模塊中，不需要針對氣閥的反作用力進行計算。但是需要進行斷裂的閥座部位的觀察，從而證明其具體的斷裂情況，這對于當下閥座問題的解決是非常有必要作用的。再經過一系列的壓縮機部位的檢查之后，可以發現，閥座部位的問題，因此需要進行一些特殊材料的應用，從而保證氣閥閥座高度的控制，以滿足當下工作的需要。對已斷裂的閥座進行觀察后，證實是最外圈Ⅱ-Ⅱ截面產生斷裂，且存在多處肋條斷裂。這也說明了此閥閥座的肋條強度嚴重不夠，需要改進。增加閥座高度后的Ⅱ-Ⅱ截面彎曲應力驗算因氣閥材質采用的是低合金鋼，材質性能優越，無需替換。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 通過對該壓縮機氣閥工作模塊的分析，可以得知氣閥閥座斷裂的情況較多出現在氣閥上。通過對氣閥工作壓差及其沖擊力的選擇，更有利于滿足當下進氣閥工作的需要。可以得知進氣閥工作模塊中，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，同樣的工作模塊作用于不同的工作模塊，其出現的故障問題也是不同的。這就可以確定，影響氣閥更易破壞的因素，這就需要進行科學的檢驗及其計算，以滿足當下工作的需要。確定因進氣閥工作時達到的壓差和受到的沖擊力比排氣閥大很多，而使進氣閥更易損壞。經過分析和驗算，杭氧壓縮機公司其他壓縮機使用過的該型號進氣閥，其工作壓差相對稍小，且此氣閥閥座在原設計時所留的余量較小，工作壓差的改變對閥座的強度影響較大。因此，只要壓差稍高就會出現閥座斷裂的情況。雖然改進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。

結語

綜上所述，通過對氮氣壓縮機氣閥閥座斷裂問題的分析，更有利于完善氣閥的工作環境，這需要進行不同工作模塊的分析，比如工作環境、材料應用及其閥座的強度模塊。在確定閥座Ⅱ-Ⅱ危險截面彎曲應力不足導致閥座斷裂后，增加了閥座高度并重新進行驗算，使結果符合Ⅱ-Ⅱ危險截面安全的要求。

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

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