Применение комбинированного уплотнения для снижения нагрузки, действующей на цилиндропоршневое уплотнение

Abstract

В данной научной работе рассмотрена важность ресурса работы цилиндропоршневого уплотнения для поршневых компрессорных агрегатов среднего и высокого давления. Рассмотрена схема сил, действующих на уплотнение (справедливая, как для поршневых колец, так и для манжетных уплотнений), приведены основные расчетные формулы и была предложена перспективная конструкция комбинированного уплотнения для повышения ресурса работы всего компрессорного агрегата, работающего, преимущественно без смазки проточной части цилиндра. Для решения данной проблемы была выдвинута гипотеза о возможности снижения нагрузки на уплотнение путем дросселирования газа, не уменьшая, тем самым, производительность поршневого агрегата. Также в данной работе приведены схемы и фото перспективной конструкции комбинированного уплотнения (четыре варианта комбинирования). Произведено подробное описание экспериментального стенда для определения перепада давления (нагрузки), действующего на манжетное уплотнение, а также описан порядок проведения экспериментального исследования. В результате было получено, что применение комбинированного уплотнения позволяет уменьшить перепад давления на первом уплотнении примерно в два раза, с 2 МПа до 1,1 МПа. Соответственно, ресурс работы уплотнения теоретически увеличивается пропорционально уменьшению перепада давления, так же в два раза.