Valvole dell'aria del compressore: funzioni, tipologie, progettazione e manutenzione

Valvola del compressore
Introduzione
Nel processo di funzionamento del compressore, la valvola dell'aria svolge un ruolo fondamentale. La funzione principale della valvola dell'aria è controllare l'ingresso e l'uscita del gas, garantire il regolare svolgimento del processo di compressione e regolare la portata e la pressione del gas. Questo articolo discuterà in dettaglio le funzioni, le tipologie, le configurazioni e le strategie di manutenzione della valvola dell'aria del compressore.

Funzioni delle valvole dell'aria
Le funzioni principali della valvola dell'aria del compressore includono:

Controllare l'ingresso e l'uscita del gas: la valvola dell'aria controlla l'ingresso e l'uscita del gas aprendosi e chiudendosi, assicurando che il gas scorra lungo il percorso predeterminato all'interno del compressore.
Regolazione del flusso di gas: il grado di apertura e chiusura della valvola dell'aria influisce direttamente sul flusso di gas, regolando così la pressione di uscita e la portata del compressore.
Prevenire il riflusso: la valvola dell'aria può impedire il riflusso del gas all'interno del compressore e mantenere la stabilità e l'efficienza del processo di compressione.
Proteggere il compressore: la valvola dell'aria può aprirsi o chiudersi automaticamente quando il compressore è sovraccarico o in sovrapressione, per proteggerlo da eventuali danni.
Tipi di valvole dell'aria
In base alla funzione e alla posizione, la valvola dell'aria del compressore si divide principalmente nei seguenti tipi:

Valvola di aspirazione:

Posizione: situato all'estremità di aspirazione del compressore, solitamente installato sulla porta di aspirazione del cilindro.
Funzione: controlla l'aspirazione del gas per garantire che entri senza problemi nella camera di compressione.
Caratteristiche: Solitamente sopportano una pressione più bassa e la frequenza di apertura e chiusura è elevata.
Valvola di scarico:

Posizione: situato all'estremità di scarico del compressore, solitamente installato sulla porta di scarico del cilindro.
Funzione: controllare lo scarico del gas per garantire che il gas venga scaricato dalla camera di compressione.
Caratteristiche: sopportano una pressione più elevata e la frequenza di apertura e chiusura è relativamente bassa.
Valvola di sicurezza:

Posizione: solitamente installato all'estremità di scarico del compressore o nel sistema di tubazioni.
Funzione: in caso di sovrapressione nel compressore, si apre automaticamente per rilasciare il gas in sovrapressione e proteggere il compressore da eventuali danni.
Caratteristiche: Progettato con uno specifico valore di apertura della pressione, solitamente con molle e dispositivi di regolazione.
Valvola di sicurezza:

Posizione: installati nei punti chiave del compressore, come il sistema dell'olio e il sistema di raffreddamento.
Funzione: quando la pressione del sistema è troppo alta, rilascia automaticamente la pressione per evitare danni al sistema.
Caratteristiche: Solitamente installati in aree ad alta pressione, progettati con diversi intervalli di pressione di apertura.
Punti chiave della progettazione della valvola
Selezione del materiale:
Le valvole sono solitamente realizzate in materiali ad alta resistenza, resistenti all'usura e alla corrosione, come acciaio inossidabile, acciaio legato, ecc. La scelta dei materiali deve tenere conto della loro resistenza alla pressione, alla temperatura e all'ambiente di utilizzo.
Geometria:
La geometria della valvola influenza direttamente la stabilità della sua apertura e chiusura. Le forme più comuni sono circolare, ellittica e rettangolare. La progettazione dovrebbe tenere conto dei principi della fluidodinamica e ottimizzare il canale del gas.
Progettazione della molla:
La rigidità e il precarico della molla sono fattori chiave per le prestazioni della valvola. Il design della molla deve garantire forze di apertura e chiusura stabili in diverse condizioni di esercizio.
Progettazione del sigillo:
Le prestazioni di tenuta della valvola influiscono direttamente sull'efficienza e sulla sicurezza del compressore. La progettazione della tenuta deve tenere conto delle perdite di gas e dei problemi di usura, e solitamente si utilizzano guarnizioni e anelli di tenuta resistenti all'usura.
Trattamento superficiale:
Il trattamento superficiale della valvola, come il trattamento termico e la placcatura, può migliorarne la resistenza all'usura e alla corrosione e prolungarne la durata utile.
Strategia di manutenzione della valvola
Ispezione regolare:
Controllare regolarmente l'usura della valvola e il precarico della molla per garantirne il normale funzionamento. La frequenza di ispezione deve essere determinata in base alla frequenza di utilizzo e all'ambiente di lavoro del compressore.
Pulizia e manutenzione:
Pulire regolarmente l'olio e i depositi carboniosi attorno alla valvola dell'aria per prevenire ostruzioni e maggiore usura. Utilizzare detergenti e strumenti adeguati per evitare danni alla valvola dell'aria.
Ciclo di sostituzione:
L'usura della valvola dell'aria ne compromette le prestazioni e, nei casi più gravi, può causare una riduzione dell'efficienza e il guasto del compressore. La valvola dell'aria deve essere sostituita tempestivamente in base alle condizioni di usura. Si consiglia di controllarla generalmente ogni 5.000 ore circa.
Ottimizzazione della lubrificazione:
Selezionare e utilizzare in modo ragionevole l'olio lubrificante per garantire che abbia una buona viscosità e proprietà antiusura per ridurre l'usura e la corrosione della valvola dell'aria.
Guasto della valvola dell'aria e soluzione
Usura della valvola dell'aria:
A causa dell'usura prolungata, la valvola dell'aria potrebbe rompersi o deformarsi, riducendo le prestazioni del compressore. La soluzione è sostituire la valvola usurata e controllare il precarico della molla.
Valvola dell'aria bloccata:
Incrostazioni o depositi carboniosi sulla superficie della valvola dell'aria possono impedirne l'apertura e la chiusura normali. La soluzione è pulire la valvola dell'aria e l'area circostante e, se necessario, utilizzare un detergente specifico.
Guasto alla molla:

La rottura della molla può causare il malfunzionamento della valvola, compromettendo l'efficienza e la sicurezza del compressore. La soluzione è sostituire la molla guasta e regolare nuovamente il precarico.

Perdita della valvola:

Una tenuta inadeguata della valvola può causare perdite di gas, compromettendo l'efficienza e la sicurezza del compressore. La soluzione è controllare la guarnizione di tenuta e l'anello di tenuta e sostituirli con nuove guarnizioni quando necessario.

Conclusione
Essendo un componente chiave del compressore, la progettazione e la manutenzione della valvola hanno un impatto diretto sulle prestazioni e sulla durata del compressore stesso. Attraverso una selezione oculata dei materiali, un design ottimizzato e una manutenzione regolare, è possibile migliorare efficacemente l'efficienza della valvola, ridurre i guasti e prolungare la durata utile del compressore. Nelle applicazioni pratiche, è necessario formulare una strategia di manutenzione e sostituzione adeguata in base alle specifiche condizioni di lavoro e all'ambiente di utilizzo, per garantire che la valvola sia sempre nelle migliori condizioni operative.


Data di pubblicazione: 10-12-2024