Способ оценки технического состояния поршневого уплотнения компрессорного цилиндра двойного действия Советский патент 1992 года по МПК F04B51/00 

(Л

G

Сущность изобретения: измеряют параметры газа в различные периоды работы компрессора и сравнивают их. В качестве измеряемого параметра газа принимают т- ру при достижении поршнем верхней мертвой точки и измеряют ее первоначально, при закрытых регуляторах произв-сти. Затем регулятором увеличивают объем мертвого пространства в одной из полостей цилиндра, во второй измеряют т-ру газа и сравнивают ее с первоначальным измерением. 2 ил.

Изобретение относится к компрессоро- строению и может быть использовано для диагностики поршневых машин.

Известен способ, при котором всасывающий и нагнетательный коллекторы соединяют с ресивером, к ресиверу через расходомер подключают систему подачи га- за и по количеству газов, прорвавшихся в картер неработающей машины/косвенно оценивают техническое состояние поршневого уплотнения. Этот способ требует регулярной остановки машины и трудоемкого присоединения расходомера к испытуемому цилиндру.

Известен способ, для осуществления которого на работающей поршневой машине подают в цилиндр сжатый воздух и по величине его расхода определяют степень изношенности поршневого уплотнения. Для осуществления этого способа необходима предварительная остановка машины и

отсоединение компрессора от газовой магистрали.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ оценки технического состояния поршневого уплотнения по индикаторной диаграмме, при котором на заданном установившемся режиме работы компрессора измеряют параметры газа (индикаторную диаграмму) и производят их визуальное сравнение с эталонными.

Однако этот способ не позволяет оце- нить количественно протечку газа через поршневое уплотнение и. соответственно, качество его технического состояния. Диагноз полностью зависит от субъективных факторов (опыта и индивидуальных способностей диагноста), поэтому точность его невысока.

Целью изобретения является повышение точности диагностирования. В сравнеXI00

т-й

Ј

ел со

нии с прототипом предлагаемый способ позволит определить качество поршневого уплотнения, не по визуальному сравнению индикаторных диаграмм, а по величине параметра газа, что увеличит точность постановки диагноза и даст положительный технико-экономический эффект от использования изобретения.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в измерении параметров газа (индикаторной диаграммы) в различные периоды работы компрессора (с плотным и с неплотным поршневым уплотнением) и их сравнении, согласно изобретению в качестве измеряемого параметра принимают температуру газа при достижении поршнем верхней мертвой точки (ВМТ), измеряют ее в одной полости цилиндра двойного действия, затем посредством регулятора производительности увеличивают объем мертвого пространства в другой полости цилиндра, повторно измеряют температуру газа и сравнивают ее с первоначальным измерением.

Теоретическое обоснование способа состоит в следующем. При неплотных поршневых кольцах в цилиндре двойного действия протечки газа за цикл меняют свою направление. Если в одной из двух полостей цилиндра (во второй) режим компримирова- ния газа (степень повышения давления, давление в нагнетательном патрубке, мертвое пространство) остается неизменным, а в противоположной полости цилиндра (в первой) уменьшить среднее давление за цикл, то изменится характер истечения через неплотности поршневых колец. А именно, уменьшится масса газа, приходящего с более высокой температурой, и увеличится масса газа, уходящего из исследуемой полости цилиндра.

Уменьшить среднее давление за цикл в первой полости цилиндра можно с помощью регулятора производительности (увеличение мертвого пространства или отжим всасывающих клапанов).

При диагностировании изменение массы газа (Л М) во второй полости (например, в ВМТ) после открытия регулятора производительности в первой полости цилиндра будет характеризовать техническое состояние поршневых колец. Измерить величину ДМ можно зарегистрировав изменение температуры газа в ВМТ во второй полости цилиндра.

Используя уравнение Клапейрона-Менделеева, можно записать, что

-RT2 PV0

RTi R PV0 PV0

(T2-Ti).

где Р - давление газа в ВМТ;

V0 - объем мертвого пространства во второй полости цилиндра;

R - универсальная газовая постоянная;

Ti и Т2 - температура газа в ВМТ до и

после открытия регулятора производительности в первой полости цилиндра.

В T-V координатах на фиг. 1 показаны свернутые температурные диаграммы, за- регистрированные во второй полости, при неплотных поршневых кольцах: с закрытым

регулятором производительности (кривая 1) и с открытым регулятором производительности в первой полости (кривая 2).

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

На фиг.2 представлена схема цилиндра дзойного действия и устройства, с помощью которого реализуется предлагаемый способ. Схема содержит датчик температуры, установленный в индикаторном канале

второй полости 2 цилиндра, отметчик верхней мертвой точки 3, усилитель 4, осциллограф 5, регулятор производительности 6 в первой полости.

Способ осуществляется следующим образом. На работающем компрессоре в первой полости цилиндра закрывают регулятор производительности, а во второй полости измеряют температуру газа в ВМТ. Затем открывают регулятор производительности в

первой полости цилиндра, а во второй полости повторно измеряют температуру газа в ВМТ, и сравнивают с первоначальным ее значением. Величина изменения температуры газа в ВМТ будет характеризовать техническое состояние поршневого уплотнения.

Формула изобретения Способ оценки технического состояния поршневого уплотнения компрессорного

цилиндра двойного действия, заключающийся в измерении параметров газа в различные периоды работы компрессора и их сравнении, отличающийся тем, что, с целью повышения точности диагностирования, в качестве измеряемого параметра газа принимают температуру газа при достижении поршнем верхней мертвой точки и измеряют ее первоначально при закрытых регуляторах производительности, а затем

посредством регулятора производительности увеличивают объем мертвого пространства в одной из полостей цилиндра, а во второй измеряют температуру газа и сравнивают ее с первоначальным измерением.