DE2218095C3

DE2218095C3 - Pressure and suction valve for reciprocating compressors

Info

Publication number: DE2218095C3
Application number: DE19722218095
Authority: DE
Inventors: Mark Isaakovitsch Leningrad Frenkel (Sowjetunion)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1979-01-18
Also published as: DE2218095B2; DE2218095A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druck- und Saugvcni'l für Kolbenverdichter mit zu einem zylindnschen Paket zusammenpespannlen Ventilsitzringen, die in der einen Stirnfläche radial verlaufende, zu der einen der beiden Zylindrrfläcben öffnende nutenför- »· mige Eintrittskanälc aufweisen unJ mit wenigstens einer zwischen die Stirnflächen zweier benachbarter Ventilsitzringe an einer ihrer Kreiskanten eingespannten, ringförmigen, biegsamen Ventilplatte. Ein solches Ventil ist aus dem UdSSR-Erfinderschein 81 475 bekannt. ·'·The present invention relates to a pressure and suction valve for reciprocating compressors with one cylindrical package together with valve seat inserts, the groove conveying which runs radially in one end face and opens towards one of the two cylindrical surfaces shaped inlet channels have and at least one between the end faces of two adjacent valve seat rings on one of its circular edges clamped, annular, flexible valve plate. Such a valve is known from the USSR inventor's license 81 475. · '·

Bei dieser bekannten Ausbildung besteht jedes der Ringventilelemente aus einem ringförmigen in Durchströmungsnchtung stromlinienförmig gestalteten S't/-körper. der von beiden Seiten durch zugehörige Ringe gehalten ist. Zwischen den aneinanderstoßenden Ringen ·'' zweier benachbarter Ringvenlilelcmcnlc sind /wci Vcntilplaiien 3 eingespannt, zwischen den sich noch ein Anlageelement befindet.In this known design, each of the ring valve elements consists of an annular in flow direction streamlined S't / body. from both sides by associated rings is held. Between the adjoining rings '' of two adjacent ring valves there are / wci Vcntilplaiien 3 clamped, between which there is another Plant element is located.

Im sperrenden Zustand liegt der freie Rand der nicht eingespannten Kreiskante der Vcniilplaltcn an dem '·" Sitzkörper an und bewegt sich beim Auftreten eines in Richtung der Durchströmung wirkenden Druckgcff lies in der Weise, daß er sich unter Freigabe des Slrömungswcges an das Anlageelcmcnt anlegt.In the blocking state, the free edge of the is not clamped circular edge of the Vcniilplaltcn on the '· " Seat body and moves when a pressure drop acting in the direction of the flow occurs in such a way that it rests against the contact element, releasing the flow path.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausbildung, daß ^Y' die Länge des freigebbaren Ringspaltes nur der Umfangserstreckung des jeweiligen Ringventils entspricht. Auch die Breite des freigebbaren Spaltes, oder, in anderen Worten, die Hubhöhe des freien Randes der Ventilplatte. ist ebenfalls recht begrenzt, und zwar aus ^h" Fesiigkcilsgründen. Damit ist der Durchtrittsquerschnitt für das Arbeitsmedium nur gering, was einen höhen Durchströmungswiderstand mit sich bringt.The disadvantage of this known design is that ^Y ', the length of the releasable annular gap corresponds only to the circumferential extension of the respective ring valve. Also the width of the clearable gap, or, in other words, the lifting height of the free edge of the valve plate. is also quite limited, and this for ^hours "Fesiigkcilsgründen. Thus, the passage cross section for the working medium is low, which brings heights flow resistance with it.

Hinzu kommt, daß der Aufbau des einzelnen Ringvenlils aus dem stromlinienförmigen Silzkörpcr "'< mit den beidseils zugehörigen Ringen zu einer beträchtlichen Bauhöhe führt, so daß der Totraum des ganzen Ventils Unerwünscht groß ist.In addition, the structure of the individual Ringvenlils from the streamlined Silzkörpcr '''with the associated beidseils rings leads to a considerable height, so that the dead space of the entire valve is undesirable large.

Schließlieh ist der Aufbau des Ventils insgesamt recht kompliziert.After all, the structure of the valve is generally correct complicated.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil der genannten Gattung zu schaffen, das sich durch geringen Durchströmungswidersiand auszeichnet und eine Verkleinerung des Totraums gestattet.The object of the present invention is to create a valve of the type mentioned, which is characterized by low throughflow resistance and allows a reduction in the dead space.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in jedem Ventilsitzring zwischen den Eintriuskanälen gleichfalls radial verladende, zur entgegengesetzten Zylinderfläche öffnende nutenförmige Austrittskanäle vorgesehen sind und daß die Ventilplatte radial verlaufende Zähne aufweist, welche die Eintrittskanäle abdecken, während die Lücken zwischen den Zähnen mit den Austrittskanälen zusammenfallen. Based on the training described at the outset, this object is achieved according to the invention proposed that in each valve seat ring between the Eintriuskanäle likewise radially loading, for Opposite cylinder surface opening groove-shaped outlet channels are provided and that the Valve plate has radially extending teeth, which cover the inlet channels, while the gaps coincide between the teeth with the outlet channels.

Durch diese Ausbildung wird der Überslrömspalt aufgrund seiner zickzackförmigen Gestalt erheblich langer und die Ventilzungen sind in Richtung des Freigebens des Spaltes elastischer, so daß sie weiter öffnen können. Insgesamt werden hierdurch die zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitte größer und damit der Widerstand geringer. Auch die Bauhöhe des Ventils insgesamt kann verringert werden.This training creates the overflow gap due to its zigzag shape it is considerably longer and the valve tongues are in the direction of the Releasing the gap more elastic so that they can open further. Overall, this results in the The available flow cross-sections are larger and the resistance is lower. Also the overall height of the valve as a whole can be reduced.

Es ist zweckmäßig, wenn jeder Ventilplattenzahn einen Eintriitskanal abdeckt; es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn jeder Ventilplattenzahl mehrere Eintrittskanäle abieckt.It is useful if each valve plate tooth covers an inlet channel; however, it can also be useful if each number of valve plates forms several inlet channels.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielcn anhand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below through the description of exemplary embodiments with reference to the enclosed Drawings explained further. It shows

Fig. I den achsparallelen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil, das auf einer Umfangshälfte (im Bild links) /um Ansaugen von außen nach innen durchströmte Ventilelemente aufweist und auf der anderen Umfangshalfte (im Bild rechts) zum Ausstoßen in die Druckleitung von innen nach außen durchströmte Ventilelemente aufweist.Fig. I the axially parallel section through a valve according to the invention, which is on one half of the circumference (in Left picture) / has valve elements through which flow is flowing from the outside to the inside and on the the other half of the circumference (in the picture on the right) for ejection into the pressure line from the inside to the outside Has valve elements.

F ι g. 2 die Draufsicht auf einen von innen nach außen durchströmten Ventilabsehnitl v-il aufliegender, zum Teil weggcbrochcncr Ventilplaltc. wobei jeder Ventilplalten/ahn einen Lintnttskana¹ überdeckt.Fig. 2 the top view of a valve section through which flow flows from the inside to the outside, lying on top of a valve plate, partly broken away. each valve plate / ahn covering ^{a Lintnttskana 1.}

I ig. 3 emc Draufsicht entsprechend Fi g. 2. wobei jeder Vcntilplatlcnz.ihn zwei t.intritlskanälc überdeckt.I ig. 3 emc plan view corresponding to FIG. 2. where each valve plate covers two inlet ducts.

I i g 4 cmc Draufsicht entsprechend f ι g. 2. wobei die Veniilplaticn/ahne cmc rechteckige Form haben.I i g 4 cmc plan view corresponding to fig. 2. where the Veniilplaticn / ahne cmc have a rectangular shape.

1 ig 5 ilen durch einen Auslriltskanal gehenden Schnitt gemäß Linie V V von IΊ g 2 und 3.1 ig 5 ils going through an outlet channel Section along line V V of IΊ g 2 and 3.

I ι g. b den durch einen Lmlnltsk.inul gehenden Schnitt gemäß Lime VIVI von F ι g. 2 und 3.I ι g. b the one going through a Lmlnltsk.inul Section according to Lime VIVI from FIG. 2 and 3.

I ig 7 die Ansicht einer Vcnlilplaiie mit mehreren Zahnen und Ösen fur Schrauben, die das Paket zusammen ha 11 en Figure 7 is a view of a flat panel with several teeth and eyes for screws that hold the package together

Das in F ι g. I dargestellte Druck und Saug· entil fur Kolbenverdichter enthalt ein Paket I .ms aufeinander folgend angeordneien Veniilelementcn 2. |edcs Element 2 schließt einen Ventilsilzring 5 und mindestens eine biegsame Veniilpluttc 4 ein. die in Ringform ausgeführt sind und aneinander anliegen.The in FIG. I illustrated pressure and suction valve for A reciprocating compressor contains a package I .ms on top of each other following arranged valve elements 2nd | edcs element 2 includes a valve ring 5 and at least one flexible valve plug 4. which are designed in a ring shape and are in contact with each other.

Die zum Paket 1 zusammengefaßten Elemente 2 des Ventils sind durch Schrauben 5 verbunden. Zur Verringerung des Totraumcs ist im inneren Hohlraum 6 des Ventils ein Vcrdrängerkegcl 7 vorgesehen.The elements 2 of the valve combined to form package 1 are connected by screws 5. To the To reduce the dead space, a Vcrdrängerkegcl 7 is provided in the inner cavity 6 of the valve.

Die Veniilplatlen 4 sind zwischen benachbarten Ventilsilzringen Jl auf solche Weise angeordnet, daß der Rand der auf der Zuströmseitc des Arbeitsmediums liegt (die Zuslrömung ist in F i g. 2 und 3 durch die Pfeile Λ angedeutet), zwischen den Ventilsitzringcn 3 cinge-The valve plates 4 are arranged between adjacent valve seat rings Jl in such a way that the edge on the inflow side of the working medium (the inflow is indicated in FIGS. 2 and 3 by the arrows Λ ), between the valve seat rings 3 cinge-

spannt und somit unbeweglich ist. Auf dem Umfangsabschnitt der Ansaugventilelemente (in Fig. I die linke Hälfte) ist die Ventilplatte somit an ihrem Außenrand eingespannt; im Bereich der Ausstoßventilelernente (in F i g. 1 die rechte Hälfte und F i g. 2 bis 4) ist sie an ihrem Innenrand 8 eingespannt.tense and therefore immobile. On the peripheral portion of the suction valve elements (in Fig Half) the valve plate is thus clamped at its outer edge; in the area of exhaust valve elements (in F i g. 1 the right half and F i g. 2 to 4) it is clamped at its inner edge 8.

Der jeweils auf der Zuströmungsseite liegende eingespannte Rand der Ventilplatte ist durchgehend kreisförmig begrenzt, während der gegenüberliegende Rand unter Ausbildung von radial verlaufenden Zähnen 19 Einschnitte aufweist. Diese Zähne bleiben frei und werden unter der Druckeinwirkung des durch das Ventil strömenden Arbeitsmittels zur Freigabe des Austritts abgebogen, wie dies in F i g. 6 gestrichelt angedeutet ist. In F i g. 2 und 3 ist der Austritt des Arbeitsmedium·! mit den Pfeilen Bangedeutet.The clamped edge of the valve plate on the inflow side is continuous limited circular, while the opposite edge with the formation of radially extending teeth Has 19 incisions. These teeth remain free and are under the pressure of the valve flowing working fluid bent to release the outlet, as shown in FIG. 6 is indicated by dashed lines. In Fig. 2 and 3 is the outlet of the working medium ·! with indicated by the arrows.

Jeder Ventilsitzring 3 des Ventils besitzt Kunäle zum Eintritt des Arbeitsmittels, die in Gestalt von radial verlaufenden Nuten 10 ausgeführt sind, die mindestens in einer Stirnfläche 11 des Ventilsit/rings vorhanden sind und in die die Zuströmseite darstellende Zylinderfläche münden.Each valve seat ring 3 of the valve has Kunäle for Entry of the working medium, which are designed in the form of radially extending grooves 10, the at least are present in an end face 11 of the valve seat / ring and in the cylinder face representing the inflow side flow out.

In der gleichen Stirnfläche des Ventil;:Urings sind zwischen den t'inlritiskanälen 10 Austrittskanäle 17 vorgesehen, die gleichfalls in Gestalt von radial verlaufenden Nuten ausgeführt sind, die jedoch zur gegenüberliegenden Zylinderflüehe münden. Dabei verbleiben zwischen den Lmtriitskanälen 10 und den Austrittskanälen 17 Stege 20. die diese Kanäle voneinander trennen und in der Draufsicht eine Art Zickzackform aufweisen.In the same end face of the valve;: urings are between the t'inlritis canals 10 outlet canals 17 provided, which are also designed in the form of radially extending grooves, which, however, for open opposite cylinder wings. Thereby remain between the Lmtriitskanäle 10 and Outlet channels 17 webs 20 that separate these channels from one another and, in plan view, a kind of Have a zigzag shape.

Die Ventilplaiie 4 ist mit ihren Zähnen 19 derart auf die Stirnfläche des Ventilsii/rings 3 aufgelegt, daß ihie Zälne gerade die tiiniritiskanäle 10 abdecken, wobei siel· die Zahnränder auf die genannten Stege 20 abs. üizen.The Ventilplaiie 4 is with its teeth 19 on the end face of the Ventilsii / rings 3 placed that ihie Zälne just cover the tiiniritiskanäle 10, whereby the tooth edges fell on said webs 20 Section. üizen.

Γ ie gegenüberliegende Stirnfläche des Sitzrings 3 ist mit einer umlaufenden Abschrägung 14 ausgeführt, weiche das Abbiegen der Ventilplattenzähne des angrunzenden Ventilclcmenls ermöglicht.The opposite end face of the seat ring 3 is executed with a circumferential bevel 14, the bending of the valve plate teeth of the soft grunted valve clcmenls made possible.

Fs ist Zu sehen, daß beim Öffnen der Ventilplatten/ähnc die Überströmung des Arbeitsmediums aus den Liniritiskanälen 10 über die Stege 20 in d'c Austrittskanäle 17 erfolgt, wobei die Länge der Stege 20 wesentlich größer ist als die Länge des eingenommenen Umfangsabschnitls. Dadurch wird der zur llberströmung zur Verfugung stehende Dtirchlrillsquerschnilt entsprechend größer. Hierdurch werden die Strömungsverluste bedeutend verringert. Dadurch, daß die Vent'lplaiienziihne sehr nachgiebig sind, geniigen bereits geringe Druekunterschiedc, um diese zu öffnen, wubei t/hne Überschreitung der zulässigen Matcrialbeanspruchungen große Hubhöhen verwirklicht werden können. Auch dies trägt erheblich zum besseren Wirkungsgrad des Ventils bei.Fs can be seen that when opening the valve plates / similar the overflow of the working medium from the linear channels 10 via the webs 20 in d'c outlet channels 17 takes place, the length of the webs 20 being substantially greater than the length of the circumferential section taken. As a result, the cross-section of the tunnel available for overflow is correspondingly greater. This significantly reduces the flow losses. By the fact that the valve plains teeth are very yielding, even small ones are sufficient Pressure difference to open this, wubei t / hne Exceeding the permissible material stresses large lifting heights can be achieved. This also contributes significantly to the better efficiency of the valve.

Es kann zweckmäßig sein, die Eintrittskanäle 10 in derIt may be useful, the inlet channels 10 in the

Weise zu doppeln, daß, wie in F i g. 3 gezeigt, zwischen ihnen ein weiterer Steg 13 verbleibt. Dieser Steg dientWay to double that, as shown in FIG. 3 shown between Another web 13 remains for them. This bridge serves

in dann zur zusätzlichen Stützung des Ventilplattenzahns, insbesondere, wenn dieser von größerer Breite ist.in then for additional support of the valve plate tooth, especially if it is of greater width.

In der bevorzugten Ausführungsform nimmt die Breite des Eintrittskanals 10 in Strömungsrichtung ab und die Breite des Austrittskanals 17 in Strömungsrich-IS tung zu, wie dies in F i g. 2 und 3 ersichtlich ist. Die Stege 20 verlaufen dabei nicht genau radial, sondern zur radialen Richtung etwas geneigt, so daß die Eintrittsund Austrittskanäle in der Draufsicht etwa ineinandergesteckten Dreiecken entsprechen. Bei dieser Ausfüllen rungsform stellen sich auf der gesamten Kanallänge ungefähr gleiche Strömungsgeschwindigkeiten ein, da der zur Verfügung stehende k^nalquerschnitt nach Maßgabe der bereits übergeströmten Menge des Arbeitsmediums zu- bzw. abnimmt.In the preferred embodiment, the width of the inlet channel 10 decreases in the direction of flow and the width of the outlet channel 17 in the direction of flow tion, as shown in FIG. 2 and 3 can be seen. The webs 20 do not run exactly radially, but to Slightly inclined in the radial direction, so that the inlet and outlet channels are roughly nested in one another in plan view Correspond to triangles. With this form of filling, you will find yourself on the entire length of the canal approximately the same flow velocities, since the available channel cross-section according to The amount of the working medium that has already flowed over increases or decreases.

j> Die Ausbildung der Kanäle mit im wesentlichen rechteckiger Form gemäß Fig.4 ist dagegen hersteilungstechnisch einfacher.j> The formation of the channels with essentially Rectangular shape according to Figure 4, however, is manufacturing technology easier.

Durch die Verlängerung des Überströmspaltes wird es möglich, die Hubhöhe der Ventilplattenzähne zu ic verringern, was von großer Bedeutung für deren Lebensdauer ist. besonders bei schnellaufenden Kompressoren. By lengthening the overflow gap, it is possible to increase the lifting height of the valve plate teeth ic, which is of great importance for their service life. especially with high-speed compressors.

Zum Durchtritt der Schrauben 5, die das Ventilelementepaket zusammenziehen, sind in den Ventilplatten i- öffnungen 23 (Fig. 7) vorgesehen, die in besonderen Ohren 24 ausgeführt sind.For the passage of the screws 5, which pull the valve element package together, are in the valve plates i-openings 23 (FIG. 7) are provided, which in particular Ears 24 are executed.

Zur Herstellungstechnologie sei noch angemerkt, daß die gezahnten Ventilplatten ohne großen Materialabfall aus einem geraden Band hergestellt werden können, in i" das die Zähne eingeschnitten werden, wobei die Ringform durch nachfolgendes Biegen des Bandes in 'einer Ebene erzielt wird. Auch können die Platten aus Zahnsegmenien zusammengesetzt werden. In beiden Fällen werden die Sloßstellcn durch Ausbildung in ι ■ Schwalbenschwanzform gasdicht ausgeführt. An diesen Stoßstellen können dann auch die Ankerschrauben zum Zusammenziehen des Venlilclcmenlepakets durchtreten. Regarding the manufacturing technology, it should be noted that the serrated valve plates without a large amount of material waste can be made from a straight band in which the teeth are cut, the Ring shape is achieved by subsequent bending of the band in 'one plane. The panels can also be made from Tooth segments are assembled. In both cases, the qualifications are trained in ι ■ Dovetail shape made gas-tight. The anchor bolts can then also be used at these joints Push through the contraction of the valve package.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pressure and suction valve for reciprocating compressors with

to form a cylindrical package clamped together ^r> Ventilsilzringen having in the one end surface radially extending, open to the one of the two cylindrical surfaces groove-shaped inlet channels and at least one of two between the end faces of adjacent valve seat inserts its clamped at a in circular edges, annular, flexible valve plate, characterized characterized that in each valve seat ring (3) between the inlet channels (10) also radially extending groove-shaped outlet channels (17) opening to the opposite cylinder surface (18) are provided and that the valve plate (4) has radially extending teeth (19), which Cover entry channels while the gaps between the teeth coincide with the exit channels. ·? »

2. Venn ", according to claim 1, characterized in that each valve tooth (! 9) has an inlet channel (10) covers.

3. Valve according to claim 1, characterized in that each valve plate / ahn (19 ) covers several 2 ^r > Hinirittskanäle (10).