Válvulas de ar do compressor: funções, tipos, projeto e manutenção

Introdução
No processo de funcionamento do compressor, a válvula de ar desempenha um papel vital. A principal função da válvula de ar é controlar a entrada e a saída do gás, garantir o bom andamento do processo de compressão e regular o fluxo e a pressão do gás. Este artigo discutirá em detalhes as funções, tipos, projetos e estratégias de manutenção da válvula de ar do compressor.

Funções das válvulas de ar
As principais funções da válvula de ar do compressor incluem:

Controle a entrada e a saída de gás: a válvula de ar controla a entrada e a saída de gás abrindo e fechando, garantindo que o gás flua pelo caminho predeterminado dentro do compressor.
Regular o fluxo de gás: o grau de abertura e fechamento da válvula de ar afeta diretamente o fluxo de gás, regulando assim a pressão de saída e o fluxo do compressor.
Evitar refluxo: a válvula de ar pode impedir o refluxo do gás dentro do compressor e manter a estabilidade e a eficiência do processo de compressão.
Proteja o compressor: a válvula de ar pode abrir ou fechar automaticamente quando o compressor estiver sobrecarregado ou com excesso de pressão para protegê-lo contra danos.
Tipos de válvulas de ar
De acordo com a função e posição, a válvula de ar do compressor é dividida principalmente nos seguintes tipos:

Válvula de sucção:

Localização: localizado na extremidade de sucção do compressor, geralmente instalado na porta de sucção do cilindro.
Função: Controlar a entrada de gás para garantir que o gás entre suavemente na câmara de compressão.
Características: Geralmente suportam pressão mais baixa e a frequência de abertura e fechamento é alta.
Válvula de descarga:

Localização: Localizado na extremidade de exaustão do compressor, geralmente instalado na porta de exaustão do cilindro.
Função: Controlar a descarga de gás para garantir que o gás seja descarregado da câmara de compressão.
Características: Suporta maior pressão e a frequência de abertura e fechamento é relativamente baixa.
Válvula de segurança:

Localização: Geralmente instalado na extremidade de exaustão do compressor ou no sistema de tubulação.
Função: Em caso de sobrepressão no compressor, ele abre automaticamente para liberar o gás de sobrepressão e proteger o compressor contra danos.
Características: Projetados com um valor de abertura de pressão específico, geralmente com molas e dispositivos de ajuste.
Válvula de alívio de pressão:

Localização: Instalado em locais-chave do compressor, como no sistema de óleo e no sistema de arrefecimento.
Função: Quando a pressão do sistema está muito alta, ele libera automaticamente a pressão para evitar danos ao sistema.
Características: Geralmente instalado em áreas de alta pressão, projetado com diferentes faixas de pressão de abertura.
Pontos-chave do projeto da válvula
Seleção de materiais:
As válvulas geralmente são feitas de materiais de alta resistência, resistentes ao desgaste e à corrosão, como aço inoxidável, aço de liga, etc. A seleção dos materiais deve levar em consideração sua resistência à pressão, resistência à temperatura e ambiente de uso.
Geometria:
A geometria da válvula afeta diretamente a estabilidade de sua abertura e fechamento. Os formatos comuns são circular, elíptico e retangular. O projeto deve considerar os princípios da dinâmica dos fluidos e otimizar o canal de gás.
Design de mola:
A rigidez e a pré-carga da mola são fatores-chave no desempenho da válvula. O projeto da mola deve garantir que forças de abertura e fechamento estáveis ​​possam ser fornecidas sob diversas condições de trabalho.
Projeto do selo:
O desempenho da vedação da válvula afeta diretamente a eficiência e a segurança do compressor. O projeto da vedação deve considerar vazamentos de gás e problemas de desgaste, sendo geralmente utilizadas juntas e anéis de vedação resistentes ao desgaste.
Tratamento de superfície:
O tratamento de superfície da válvula, como tratamento térmico e galvanoplastia, pode melhorar sua resistência ao desgaste e à corrosão e prolongar sua vida útil.
Estratégia de manutenção da válvula
Inspeção regular:
Verifique regularmente o desgaste da válvula e a pré-carga da mola para garantir seu funcionamento normal. A frequência da inspeção deve ser determinada de acordo com a frequência de uso e o ambiente de trabalho do compressor.
Limpeza e manutenção:
Limpe regularmente os depósitos de óleo e carbono ao redor da válvula de ar para evitar bloqueios e desgaste excessivo. Use produtos de limpeza e ferramentas adequados para evitar danos à válvula de ar.
Ciclo de substituição:
O desgaste da válvula de ar causará a redução do seu desempenho e, em casos graves, pode causar redução da eficiência e falha do compressor. A válvula de ar deve ser substituída a tempo, de acordo com o desgaste. Geralmente, recomenda-se a verificação a cada 5.000 horas, aproximadamente.
Otimização da lubrificação:
Selecione e use óleo lubrificante de forma razoável para garantir que ele tenha boa viscosidade e propriedades antidesgaste para reduzir o desgaste e a corrosão da válvula de ar.
Falha na válvula de ar e solução
Desgaste da válvula de ar:
Devido ao desgaste prolongado, a válvula de ar pode rachar ou deformar, resultando na redução do desempenho do compressor. A solução é substituir a válvula de ar desgastada e verificar a pré-carga da mola.
Válvula de ar presa:
Incrustações ou depósitos de carbono na superfície da válvula de ar podem fazer com que ela não abra e feche normalmente. A solução é limpar a válvula de ar e a área ao redor e, se necessário, usar um agente de limpeza especial.
Falha da mola:

A falha da mola pode fazer com que a válvula não funcione corretamente, afetando a eficiência e a segurança do compressor. A solução é substituir a mola danificada e reajustar a pré-carga.

Vazamento de válvula:

A má vedação da válvula pode causar vazamento de gás, afetando a eficiência e a segurança do compressor. A solução é verificar a junta de vedação e o anel de vedação e substituir por novas vedações quando necessário.

Conclusão
Como componente-chave do compressor, o projeto e a manutenção da válvula do compressor têm impacto direto no desempenho e na vida útil do compressor. Por meio da seleção criteriosa de materiais, projeto otimizado e manutenção regular, a eficiência operacional da válvula pode ser efetivamente melhorada, as falhas podem ser reduzidas e a vida útil do compressor pode ser estendida. Em aplicações práticas, uma estratégia razoável de manutenção e substituição deve ser formulada de acordo com as condições de trabalho específicas e o ambiente de uso, para garantir que a válvula esteja sempre nas melhores condições de funcionamento.