DE2754672A1 - Ventil fuer hubkolbenverdichter und pumpen - Google Patents

Ventil fuer hubkolbenverdichter und pumpen

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DE2754672A1
DE2754672A1 DE19772754672 DE2754672A DE2754672A1 DE 2754672 A1 DE2754672 A1 DE 2754672A1 DE 19772754672 DE19772754672 DE 19772754672 DE 2754672 A DE2754672 A DE 2754672A DE 2754672 A1 DE2754672 A1 DE 2754672A1
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Anatolij Andreevitsch Okunev
Samuil Mendeleevitsch Perlin
Bogdan Stepanovitsch Petrovsky
Nina Ivanovna Tepina
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Description

/ Jvy, p?
Dizelny Zavod "Dvigatel Revoljuteii" VJSWTIL FÜR HUBKOLBENVERDICHTER UND FDHFEN
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hubkolbenverdichter und Pumpen, und insbesondere auf Ventile» die in diesen Verdichtern und Pumpen Anwendung finden.
Die Hubkolbenverdichter haben in der chemischen, Gas-, Erdöl-, erdölchemischen und erdölverarbeitenden Industrie und in anderen Industriezweigen eine breite Anwendung gefunden.
Sie verbrauchen einen bedeutenden Teil der erzeugten Energie, die Dutzende Millionen Kilowatt betragen.
Unter der Vielzahl der Ventilkonstruktionen, die in Hubkolbenverdichtern angewandt werden, finden Ventile mit Ring- oder runden Platten besonders breite Verwendung.
Diese Ventilarten verwendet man in der Hehrheit der KoI-benverdichern, praktisch auf allen Gebieten ihrer Anwendung beim unterschiedlichen Druckgefälle, zum Verdichten einer großen Anzahl von Gasen, darunter auch der verschmutzten.
Ventile der Kolbenverdichter sollen einer Reihe von Forderungen Rechnung tragen. Die wichtigsten Forderungen, die einen wesentlichen Einfluß auf die Effektivität der Arbeit eines KoI-benverdichters ausüben, sind folgende:
- ein niedriger Widerstand des Ventils, der durch das Druckgefälle im Ventil bzw. durch den Leistungsverlust zur Überwindung des Ventilwiderstandes beim Gasfließen durch das Ventil bestimmt wird,
- eine hohe Zuverlässigkeit beim Betrieb des Ventils. Die Wichtigkeit der Erfüllung dieser Forderungen ergibt
sich daraus, daß in verschiedenen Verdichtern zur Überwindung des Ventilwiderstandes 1 bis 20% des Leistungsbedarfs des Verdichters verbraucht werden. Die Zahl der erzwungeruen Unterbrechungen und die Stillstandzeit der Kolbenverdichter wegen Ventilschäden beträgt 20 bis 70% der Gesamtwerte dieser Zeiten.
Letzten Endes verringern die genannten Umstände die Arbeitseffektivität der Kolbenverdichter wegen bedeutender
Leistungsverluste im Ventil zur Überwindung seines wider- und
Standes v führen zur Steigerung der Gaspreise . Iji einigen Fällen kann das Strömungsmedium den bei der Durchströmung des Ventils herrschenden Bedingungen gar nicht unterworfen werden.
Bekannt ist ein Ventil, siehe z.B. das Patent Großbritaniens Nr. 1.025*713» das einen Sitz mit Kanälen zum Gasdurchgang, mindestens eine Platte mit einer konstanten Stärke, die mit der Möglichkeit einer Verschiebung
unter der Einwirkung des Druckgefälles auf das Ventil zum Schließen und Offnen der genannten Kanäle im Sitz angeordnet ist, einen Plattenhubbegrenzer, mindestens eine zwischen dem Begrenzer und der Platte liegende Feder»
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die die Verschiebung der Platte zu Beginn des Ventilschließens zum Schließen der Kanäle im Sitz sichert, und eine Einrichtung zum Zentrieren der Platte umfaßt.
Das bekannte Ventil hat eine Reihe wesentlicher Nachteile, die zur Verringerung der Zuverlässigkeit der Arbeit der Ventile, zum erhöhten Widerstand des Ventils und zu einem etwas komplizierten Zentrieren der Platte führen. Diese sind:
- hohe Spannungen im mittleren Teil des Plattenquerschnitts im Vergleich zu den Nachbarabschnitten des genannten Plattenquerschitts, da der Querschnitt der Platte eine konstante Stärke und das maximale Biegemoment hat, das auf den mittleren Teil des Querschnitts der Platte wift, was insbesondere bei einem großen Druckgefälle, das auf die Platte wirkt, zum Durchbiegen des genannten Querschnitts der Platte, zur Verringerung der Berührungsfläche der Absperrabschnitte der Platte und entsprechend zur Erhöhung der Flächenpressung in den Stellen ihrer tatsächlichen Berührung mit dem Sitz fährt»
- hohe Flächenpressungen in der Platte, an der Stelle ihrer anfänglichen Berührung des Begrenzers, der an der Außenlinie der Platte liegt, die wegen der nicht gleichzeitigen Berührung der Plattenoberfläche des Begrenzers entstehen,
- erhöhter Ventilwiderstand wegen einer schroffen Wendung der Gasströmungsablenkung von den Kanälen im Sitz zu
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dem Schlitz, der zwischen dem Sitz und den Absperrabschnitten der Platte beim Ventilöffnen entstanden ist,
- eine zu komplizierte Einrichtung zum Zentrieren der Platte den Kanälen des Sitzes gegenüber, da es notwendig ist, kalibrierte Offnungen für Stifte im Sitz oder im Begrenzer auszuführen so.ie auch wegen des Vorhandenseins von Zonenstiften.
Der Erfindung liegt die Aufgabe der Entwicklung eines Ventils für Kolbenverdichter und Pumpen zugrunde, in dem die Platte so ausgeführt wäre, daß die Zuverlässigkeit des Betriebs des Ventils erhöht, sein gasdynamischer Widerstand verringert und das Zentrieren der Platte wesentlich vereinfacht werden.
Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß im Ventil der Kolbenverdichter oder Pumpen, das einen Sitz mit Kanälen zum Gasdurchgang, mindestens eine Platte, die mit der Möglichkeit einer Verschieburg unter der Einwirkung des Druckgefälles auf das Ventil zum Schließen und öffnen der genannten Kanäle im Sitz angeordnet ist, einen Plattenhubbegrenzer, mindestens eine zwischen dem Begrenzer und der Platte liegende Feder, die die Verschiebung der Platte zu Beginn des Ventilschließens zum Schließen der Kanäle im Sitz sicheit, enthält, erfindungsgemäß die Platte des Ventils im Querschnitt ein T-förmiges Profil hat, dessen Rippe sich seitens des Sitzes befindet und dessen Steg an den Enden seitens seiner Rippe . Absperrabschnitte hat, die
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mit dem Sitz beim Ventilschließen in Berührung kommen. Die Ausführung der Platte des Ventils mit einem Querschnitt des T-förmigen Profils gibt einerseits die Möglichkeit, durch die Erhöhung der Platte im mittleren Teil die Flächenpressung in diesem Teil der Platte, wo sie maximal sind, zu verringern, andererseits die Flächenpressung in den Absperrabschnitten der Platte beim maximalen Druckgefälle, das auf die Platte bei ihrem Schließen wirkt, durch die Steigerung der Steifigkeit der Platte zu reduzieren. Außerdem hat der Steg deü T-förmigen Profils der Ventilplatte an der Außenlinie an der Seite, die
der Rippe dieses Profils entgegengesetzt ist, eine Abschrägung, die von der Plattenmitte zu ihrer Peripherie führt.
Die anfängliche Berührung der Platte mit dem Begrenzer beim öffnen des Ventils trägt einen Schlagcharakter, die Platte aber wird etwas schief verschoben. Deswegen erfolgt die anfängliche Berührung der Ventilplatte mit dem Begrenzer zur gleichen Zeit/ nicht an der gesamten Plattenoberfläche', sondern nur an einer Stelle. Dabei erfolgt die anfängliche Berührung an der Außenlinie. Das führt zu großer Flächenpressung zum Zeitpunkt der anfänglichen Berührung der Platte mit dem Begrenzer. Die Ausführung der Abschrägung an der Außenlinie der Platte gibt die Möglichkeit, den Punkt der anfänglichen Berührung vcm Band der Außenlinie der Platte· die ein Konzentrator ist, zu verlegen. Dabei soll der Nei-
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gungswinkel der Abschräguns etwas größer sein, als die Schiefstellung der Platte, und es soll ein allmählicher Übergang zwischen der genannten Abschrägung und dem horizontalen Element des T-förmigen Profils von der der Rippe
dieses Profils entgegengesetzten Seite ausgeführt werden. Sas gibt die Möglichkeit, die Flächenpressung an der Stelle der anfänglichen Berührung der Platte mit dem Begrenzer beim Ventilöffnen zu verringern. Zur Verringerung des gasdynamischen Widerstandes des erfindungsgemäßen Ventils hat die Rippe des T-förmigen Profils der Platte schräge Seiten, die in die Absperrabschnitte des Stegs dieses Profils allmählich übergehen. Eine solche Ausführung der Ventil-platte gibt die Möglichkeil* , den Gasstrom allmählich, ohne schroffe Ablenkung dem Schlitz zuzuführen, der zwischen dem Sitz und den Absperrabschnitten der Ventilplatte beim Ventilöffnen gebildet wurde.
Zur Vereinfachung der Ventilkonstruktion und Verbesserung des Zentrierens der Ventilplatten sind im erfindungsgemäßen Ventil an der Platte Zentrierrippen ausgeführt, die mit der Platte ein Ganzes bilden und sich an einer Seite an die Rippe des T-förmigen Querschnitts des Profils anschließen und an der anderen Seite durch den Durchmesser des Kanals im Ventilsitz, der zum Gasdurchgang bestimmt ist,
Zentrierrippen begrenzt sind. Diese v dienen zum Zentrieren der Ventillplatte unmittelbar inaezug auf die zylinderförmigen Kanäle des Ventilsitzes. Diese Ausführung des Zentrierens
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der Ventilplatte unmittelbar den zylinderförmigen Kanälen gegenüber verringert den Aufwand zum Zentrieren der Platten .
Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus nachstehender eingehender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Ventils und den beigefügten Zeichnungen verständlich sein. Es zeigt
Fig. 1 Längsschnitt des erfindungsgemäßen Ventils;
Fig. 2 Querschnitt des Ventils in der Anordnungsebene der Federn;
Fig. 3 Lage der Platte beim geschlossenen Ventil; Fig. 4 Lage der Platte beim offenen Ventil;
Pig· 5» 6, 7 Ausführungsvarianten der Zentrierrippen an der Platte.
Das erfindungsgemäße Ventil enthält einen Sitz 1 (Fig. 1) mit Kanülen 2 zum Gasdurchgang, eine Platte 3 T-förmigen Profils» die mit der Möglichkeit einer Verschiebung unter der Einwirkung des Druckgefälles zum Schließen und Öffnen der Kanäle 2 angeordnet ist, sowie auch einen Hubbegrenzer 4 der Platte 3 und eine Feder 3 (Pig· 2), die zwischen dem Begrenzer und der Platte liegt und zur Verschiebung der Platte 3 zu Beginn des Ventilschließens dient» wodurch die Kanäle 2 im Sitz 1 geschlossen werden. Der Sitz 1 und der Begrenzer 4 sind miteinander durch eine Stiftschraube 6 und eine Mutter 7 verbunden.
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Die Platte 3 (Fig. 3 und 4) hat im Querschnitt ein
Profil; seine Rippe 8 ist zum Sitz 1 gewandt und sein
Steg 9 hat an den Enden lü und 11 seitens der Rippe 8 AbsperreDschnitte 12 und 13» die beim Ventilschließen mit dein Sitz 1 in Berührung kommen.
Der Steg 9 hat an der Außenlinie 14-
an der der Rippe 8 entgegengesetzten Seibe eine
Abschrägung 15t die von der Mitte der Platte 3 zu ihrer Peripherie führt und einen Abschnitt 16 hat, der allmählich in die Außenlinie 14 des Stegs 9 übergeht.
Die Rippe 8 des T-förmigen Profils der Platte 3 hat schräge Seitenflächen17» die allmählich in die Absperrabschnitte 12 und 13 übergehen.
Die Platte 3 des Ventils hat mindestens drei Zentriereiner
rippen 18, die auf - Kreislinie liegen, mit der Platte ein Ganzes bilden und sich an einer üeite der Rippe ö des T-förmigen Profils anschließen und an dtr anderen Seite durch den Durchmesser des Kanals 2 im Sitz 1 begrenzt sind. In Fig. 5» 6, 7 sind Varianten der Anordnung dieser
die
Kippen gezeigt. In Fig. 5 sind'Zentrierrippen 18 beiderseits
der Rippe 8 des T-förmigen Profils der Platte ausgeführt. In Fig. 6 ist die Anordnung der Zentrierrippe 18 zwischen der Rippe Ö des T-förmigen Profils der Platte und dem Außendurchmesser des Kanals 2 gezeigt.
In Pig#7 iflt die Anordnung der Zentrierrippe 18 zwischen
der Rippe 0 dea T-fÖrmigen Profils der Platte und dem Innendurchmesser des Kanals 2 gezeigt.
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Die Arbeitsweise des Venbils ist wie folgt: Bei einem Druckgefälle» das den Widerstand des Ventils, der seitens des Sitzes wirkt, übertrifft, öffnet sich das Ventil1, dabei verschiebt sich die Platte 3 bis zum Anschlag zum Begrenzer 4-, den Schlitz zwischen dem Sitz 1 und den Absperrabschnitten 12 und 13 der Platte 3 zum Gasdurchgang öffnend.
Fehlt das Druckgefälle auf das Ventil, ist das Ventil geschlossen und die Platte 3» die durch die Absperrabschnitte 12 und 13 an die Federn 5 angedrückt ist, liegt am Sitz 1 fest an, die Kanäle im Sitz schließend.
Bei der Wirkung des Druckgefälles auf das Ventil seitens des Begrenzers 4 ist das Ventil geschlossen und der Schließkraft der Federn 5 wird die Kraft vom Druckgefälle, das das Ventil beansprucht, hinzugefügt.
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-η-
Le e rs e i t e

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    .J Ventil für Kolbenverdichter und Pumpen, das einen Sitz mit Kanälen zum Gasdurchgang, mindestens eine Platte, die mit der Möglichkeit einer Verschiebung unter der Einwirkung des Druckgefälles auf das Ventil zum Schließen und öffnen der genannten Kanäle im Sitz angeordnet ist, einen Plattenhubbegrenzer, mindestens eine zwischen dem Begrenzer und der Platte liegende Feder, die die Verschiebung der Platte zu Beginn des Ventilschließens zum Schließen der Kanäle im Sitz sichert, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) des Ventils im Querschnitt ein T-förmiges Profil hat, dessen Rippe (8) sich seitens des Sitzes (1) befindet, und dessen Steg (9) an den Enden (10 und 11)
    seitens seiner Rippe (8) Absperrabschnitte (12
    und 15) hat, die mit dem Sitz (1) beim Ventilschließen in Berührung kommen.
  2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (9) des T-förmigen Profils der Platte (3) an der Außenlinie (14) an der Seite, die der Rippe (8) dieses Profils entgegengesetzt ist, eine Abschrägung (15) hat, die von der Plattenmitte (3) zu ihrer Peripherie führt.
  3. 3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (8) des T-förmigen Profils der Platte (3) schräge Seitenflächen (17) hat,
    009884/0570 origin, ,mc
    original inspected
    die in die Absperiabschnitte (12 und 13) des Stegs (9) dieses Profils allmählich übergehen.
  4. 4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) Zentrierrippen (18) hat, die mit der Platte (3) ein Ganzes bilden und sich an einer Seite an die Rippe (8) des T-förmigen Profils anschließen und an der andeien Seite durch den Durchmesser des Kanals (2) im Sitz (1) zum Zentrieren der Platte (3) inbezug auf diese Kanäle begrenzt sind.
    B0988W0670
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