身处高压容器内的气动系统

寂静回声

问





答

对于身处高压容器内的气动系统来说，它的外部压力就是0.7MPa，这就意味着气动系统压力必须显著高于容器内部0.7 MPa的压力。容器内的执行机构所“感受”到的，仅仅是供气压力与容器环境压力之间的差值。
当然这就伴生了密封材料的选用，必须选用耐高压、耐腐蚀的密封材料。

运动机构（如活塞、旋转轴）的动态密封需兼顾耐磨性和低泄漏率，可采用双密封结构（如主密封+辅助密封）或自润滑密封材料。
容器接口密封：容器壁与气动系统的连接处需采用高压法兰、焊接密封或卡套式接头，并经过压力测试验证密封可靠性。

选择耐高压气缸，不锈钢材质、加强壁厚，活塞两侧都能接入高压气源，将排气管路引出容器外部。

最好将电磁控制阀安装在压力容器外部。这样可以简化电气布线、避免热量积聚，并便于维护。然后通过高压穿舱接头（bulkhead fittings）将气动管路穿过容器壁引入内部。
若容器内有易燃易爆介质（如油气），气动系统需采用 “无油设计”。

上面描述的只是针对容器内高压对静止部件的影响，但是，容器内的气体密度远高于大气中的空气。让机构在这种高密度介质中运动，就像在水中奔跑而不是在空气中奔跑——会产生显著的阻力。所以就需要在气缸上加传感器，实现闭环控制。
高压气体对温度敏感（遵循理想气体状态方程 PV=nRT），若容器散热不良，气动元件工作时的节流发热（如阀口节流）会导致容器内气体温度升高，压力随之上升。所以气动系统还要做隔热设计。