ПРЯМОТОЧНЫЙ КЛАПАН ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА
DIRECT-FLOW VALVE OF PISTON COMPRESSOR

Изобретение относится к поршневым компрессорам как общего, так и специального назначения, в частности к газораспределительным органам - клапанам поршневых компрессоров.
Известен прямоточный клапан для поршневых компрессоров (SU 954691 А1, кл. F16К 15/16, 29.01.1982), содержащий седла с расположенными поочередно уплотнительными и ограничительными поверхностями, рабочие пластины с зубцами, находящиеся между седлами, и стяжные кольца.
Известен также прямоточный клапан для поршневых машин (SU 463829 А1, кл. F16K 15/14, 15.03.1975), содержащий седла с профилем переменной кривизны, изогнутые пластины и стяжные кольца.
Недостатком этих конструкций клапанов является высокое гидравлическое сопротивление при проходе газа.
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция прямоточного клапана (RU 2264576 С2, кл. F16К 15/16, 20.11.2005), содержащая плоские седла и прилегающие к ним упругие пластины. Клапан работает следующим образом. При давлении газа со стороны газовых каналов большем, чем давление газа с противоположной стороны клапана, пластина под действием газа отгибается и открывает щель, через которую проходит газ. Когда разность давлений на клапан становится равной нулю или меняет знак, пластина садится на седло, щель закрывается, поток газа прекращается.
Недостатками этой конструкции клапана являются также высокое гидравлическое сопротивление при проходе газа, меняющего свое направление, выраженное в наличии в конструкции щели конструктивных сужений и препятствий в виде задней стенки седла, малое пропускное сечение и сложность в изготовлении.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат изобретения заключается в снижении гидравлического сопротивления при проходе газа, т.к. поток газа не меняет своего направления, что приводит к уменьшению расхода электроэнергии, потребляемой электродвигателем поршневого компрессора.
Задача решается, а технический результат достигается тем, что в прямоточном клапане поршневого компрессора, содержащим клапанную плиту в виде диска, в котором в перпендикулярной плоскости выполнены входные и выходные каналы и запорные элементы между ними, причем в диске выполнен кольцевой периферийный бурт для его крепления в крышке компрессора, согласно изобретению, диск выполнен из эластичного термостойкого материала, входные и выходные каналы выполнены в виде соосных цилиндрических отверстий, а каждый запорный элемент - в виде двух диаметрально сомкнутых в закрытом положении губок, находящихся в выходном канале и отлитых заодно с телом диска в своем основании, при этом оси каналов равномерно размещены на концентрических окружностях по всей площади диска, причем в теле диска расположена выходящая в кольцевой бурт армирующая металлическая пластина с отверстиями, окружающими входные каналы.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен клапан в сборе в разрезе; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1.
Прямоточный клапан поршневого компрессора содержит клапанную плиту в виде диска 1. В диске 1 в перпендикулярной плоскости выполнены входные 2 и выходные 3 каналы для прохода сжимаемого газа через эластичные запорные элементы 4, расположенные между ними. Диск 1 выполнен с кольцевым периферийным буртом 5 для его крепления в крышке компрессора (не изображено). Диск 1 выполнен из эластичного термостойкого материала. Входные 2 и выходные 3 каналы выполнены в виде соосных цилиндрических отверстий. Каждый запорный элемент 4 выполнен в виде двух диаметрально сомкнутых в закрытом положении губок 6, находящихся в выходном канале 3 и отлитых заодно с телом диска 1 в своем основании. Оси каналов 2, 3 равномерно размещены на концентрических окружностях по всей площади диска 1. Чтобы диск 1 надежно был закреплен в крышке компрессора и имел требуемую жесткость, в теле диска 1 расположена выходящая в кольцевой бурт 5 армирующая металлическая пластина 7 с отверстиями, окружающими входные 2 каналы.
Клапан работает следующим образом.
Под напором поршня (не показан) сжимаемый газ поступает в каждый входной канал 2 и под действием давления, превышающего упругость эластичного запорного элемента 4, раздвигает губки 6 эластичного запорного элемента 4 и далее проходит через образовавшееся отверстие в выходной 3 канал на выход. После того как поршень достигнет верхней мертвой точки и начнет двигаться к нижней мертвой точке, клапан приходит в закрытое состояние.
Предлагаемое техническое решение дает возможность:
- снизить удельный расход электроэнергии, потребляемой электродвигателем поршневого компрессора;
- увеличить пропускную способность прямоточного клапана;
- значительно упростить изготовление прямоточного клапана. Заявленный клапан может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов.