Դիաֆրագմային կոմպրեսորային գլանների մետաղական կնքման օղակների պահանջները

Դիաֆրագմային կոմպրեսորները լայնորեն կիրառվում են գազի սեղմման, քիմիական արտադրության և հատուկ գազի մշակման ոլորտներում՝ արտահոսքի բացակայության, բարձր սեղմման հարաբերակցության և մաքրության շնորհիվ: Դրա միջուկում գտնվող մետաղական կնքման օղակը գլանի և դիաֆրագմայի միջև արդյունավետ կնքումն ապահովելու հիմնական բաղադրիչ է, որը անմիջականորեն կապված է սարքավորումների շահագործման արդյունավետության, կյանքի տևողության և անվտանգության հետ: Այս հոդվածը վերլուծում է դիաֆրագմային կոմպրեսորային գլանի հիմնական պահանջները մետաղական կնքման օղակների համար տեխնիկական տեսանկյունից:

1. Բարձր կնքման արդյունավետություն
Բարձր ճնշման (մինչև 30 ՄՊա կամ ավելի) և հաճախակի փոխադարձ շարժման պայմաններում մետաղական կնքման օղակը պետք է ապահովի զրոյական արտահոսքի ստատիկ և դինամիկ կնքում։

Ստատիկ կնքում. Երբ կոմպրեսորը կանգ է առել կամ կայուն աշխատանքի մեջ է, կնքման օղակը պետք է ամուր համապատասխանի գլանի և դիաֆրագմայի մակերեսին՝ գազի միկրոարտահոսքը կանխելու համար։

Դինամիկ կնքում. Դիաֆրագմայի բարձր հաճախականության տատանումների դեպքում (սովորաբար 200-1000 անգամ/րոպե), կնքման օղակը պետք է պահպանի միատարր ճնշում շփման մակերեսի վրա՝ տատանումների պատճառով կնքման ձախողումից խուսափելու համար:
Տեխնիկական բանալի. Կնքման օղակը պետք է փոխհատուցի միկրոդեֆորմացիան ալիքավորման կամ առաձգական կառուցվածքի նախագծման միջոցով, իսկ մակերեսի կոպտությունը պետք է վերահսկվի Ra≤0.8μm-ի սահմաններում։

2. Ճնշման դիմադրություն և ջերմաստիճանի դիմադրություն ծայրահեղ աշխատանքային պայմաններում
Դիաֆրագմային կոմպրեսորները հաճախ բախվում են բարձր ջերմաստիճանի (-50℃-ից մինչև 300℃) և բարձր ճնշման համակցված աշխատանքային պայմաններին, ինչը խիստ պահանջներ է դնում մետաղական կնքման օղակների նյութի և կառուցվածքի վրա։

Ճնշման դիմադրություն. Բարձր ճնշման ազդեցության տակ կնքման օղակը պետք է ունենա բարձր հոսունության դիմադրություն (սովորաբար ≥800 ՄՊա)՝ պլաստիկ դեֆորմացիայից և կնքման խափանումից խուսափելու համար։

Ջերմաստիճանային դիմադրություն. Այն պետք է դիմակայի տաք և սառը ցիկլի ցնցումներին, և նյութի օքսիդացման դիմադրությունը (օրինակ՝ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքների օքսիդային շերտի կայունությունը) և ցածր ջերմաստիճանի փխրունությունը (օրինակ՝ տիտանի համաձուլվածքների ցածր ջերմաստիճանի ամրությունը) բարձր ջերմաստիճանում պետք է համապատասխանի պահանջներին:
Լուծում. ճնշման կրողունակությունը և ջերմաստիճանի հարմարվողականությունը հավասարակշռելու համար օգտագործեք բազմաշերտ կոմպոզիտային կառուցվածք (օրինակ՝ մետաղ + առաձգական) կամ գրադիենտային նյութական դիզայն։

3. Կոռոզիայի դիմադրություն և քիմիական կայունություն
Քիմիական կամ հատուկ գազերի (օրինակ՝ քլոր, ջրածին, թթվային միջավայր) դեպքում կնքման օղակը պետք է դիմակայի կոռոզիոն միջավայրի կողմից առաջացող էրոզիային։

Նյութի ընտրություն. նախընտրելի են Hastelloy C276, Monel կամ մակերեսային ծածկույթներ (օրինակ՝ PTFE կոմպոզիտային ծածկույթ):

Երկարաժամկետ կայունություն. կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրությունը պետք է ստուգվի աղային ցողման փորձարկման (ASTM B117) և թթվային գազի մեջ ընկղմման փորձարկման միջոցով (օրինակ՝ H2S միջավայրի մոդելավորում):

4. Առաձգականության և կոշտության դինամիկ հավասարակշռություն
Կնքման օղակը պետք է ապահովի հուսալի կնքում առաձգական դեֆորմացիայի միջակայքում և ունենա բավարար կոշտություն՝ բարձր ճնշման արտամղմանը դիմակայելու համար։

Առաձգականության մոդուլի կառավարում. Կարգավորեք առաձգականության մոդուլը (տիպիկ արժեք՝ 100-200 ԳՊա)՝ օպտիմալացնելով նյութի հարաբերակցությունը (օրինակ՝ բերիլիումի և մոլիբդենի տարրեր ավելացնելով) կամ կառուցվածքային նախագծումը (օրինակ՝ V-աձև ալիքավորում):

Հոգնածության դիմացկունություն. Այն պետք է համապատասխանի հոգնածության դիմադրության պահանջներին 10^7 ցիկլիկ բեռների դեպքում՝ կրկնվող դեֆորմացիայի հետևանքով առաջացող ճաքերից խուսափելու համար։

5. Ճշգրիտ մեքենայացում և հարմարվողականություն
Մետաղական կնքման օղակը պետք է բարձր ճշգրտությամբ համապատասխանեցվի գլանի և դիֆրագմայի հետ, և հանդուրժողականության վերահսկողությունը անմիջականորեն ազդում է կնքման ազդեցության վրա:

Չափերի ճշգրտություն. Տրամագծի հանդուրժողականությունը պետք է վերահսկվի ±0.02 մմ-ի սահմաններում, իսկ ձևի և դիրքի հանդուրժողականությունը (օրինակ՝ կլորությունը և հարթությունը) պետք է լինի ≤0.01 մմ:

Մակերեսային մշակում. Օգտագործեք հղկում կամ քիմիական ծածկույթ՝ շփման գործակիցը (≤0.1) նվազեցնելու և մաշվածությունը նվազեցնելու համար:

VI. Երկարակեցություն և հուսալիություն
Կնքման օղակի խափանումը դիաֆրագմային կոմպրեսորի հիմնական խափանման ռեժիմներից մեկն է, և դրա ծառայության ժամկետը պետք է համապատասխանի սարքավորումների վերանորոգման ցիկլին (սովորաբար ≥8000 ժամ):

Հագեցման դիմադրություն. Մակերեսի կարծրությունը պետք է հասնի HRC 40-50-ի, որը կարող է բարելավվել նիտրացման կամ վոլֆրամի կարբիդային ծածկույթի միջոցով:

Պահպանելիություն. նախագծեք մոդուլային կառուցվածք՝ արագ փոխարինումը ապահովելու և պարապուրդի ծախսերը կրճատելու համար։

Եզրակացություն
Մետաղական կնքման օղակի աշխատանքը անմիջականորեն որոշում է դիաֆրագմային կոմպրեսորի կնքման արդյունավետությունը և շահագործման հուսալիությունը: Ապագայում, նոր նյութերի (օրինակ՝ մետաղական ապակի, հավելանյութերի արտադրության համաձուլվածքներ) և ինտելեկտուալ մոնիթորինգի տեխնոլոգիաների (օրինակ՝ ներդրված լարվածության սենսորներ) զարգացման հետ մեկտեղ, կնքման օղակը կզարգանա դեպի աշխատանքային պայմաններին ավելի բարձր հարմարվողականություն, ավելի երկար կյանք և ինտելեկտ: Նախագծողների համար անհրաժեշտ է համապարփակ օպտիմալացում բազմաթիվ չափումներից, ներառյալ նյութերը, կառուցվածքները և գործընթացները՝ դիաֆրագմային կոմպրեսորների ավելի ու ավելի խիստ արդյունաբերական պահանջները բավարարելու համար: