Характеристика центробежных компрессоров. Помпаж. Способы регулирования. Мощность полезная, мощность на привод.
Nbsp; Вопросы к экзаменупо дисциплине «Тепловые двигатели и нагнетатели» 1. Основные типы и классификация нагнетателей.
Принцип действия поршневого компрессора одностороннего действия. Среднее индикаторное давление. Принцип действия компрессора двухстороннего действия. Полезная мощность.
Теоретическая и действительная индикаторные диаграммы поршневого компрессора. Коэффициент подачи. Производительность компрессора.
Работа сжатия в идеальном и реальном компрессоре. Влияние «мертвого объема» на производительность компрессора. Полезная мощность.
Предельная степень повышения давления в ступени поршневого компрессора. Температура газа в конце сжатия.
Относительный изотермический КПД поршневого компрессора. Определение мощности на привод компрессора.
7. Построение индикаторной диаграммы поршневого компрессора в координатах PV.
Рис. 100 Индикаторна диаграмма к построению характеристики поршневого компрессора
Соответствующей действительности характеристику компрессора можно построить по его индикаторной диаграмме (рис.100). На диаграмме обозначенное атмосферное давление всасываемого воздуха рвс давление в промежуточном охладителе рпр, давление на выходе из второй ступени р2 и соответствующие им абсциссы индикаторной диаграммы Авс, Апр , А2. При снятии индикаторной диаграммы записываются температуры атмосферного воздуха у фильтра компрессора Твс и на выходе с ц.н. д. Т1 и ц.в. д. Т2 .
|
|
|
Центробежные компрессоры. Число ступеней, окружная скорость, план скоростей на входе и выходе.
Воздух всасывается через входное устройство и последовательно сжимается в двух ступенях с рабочими колесами одинакового диаметра и собирается в первой сборной улитке.
Из первой сборной улитки через выходной патрубок газ направляется в межступенчатый промежуточный охладитель.
После охлаждения воздух поступает во входное устройство второй секции. Там воздух сжимается в третьей и четвёртой ступенях компрессора с рабочими колесами меньшего диаметра.
За рабочими колесами установлены лопаточные диффузоры.
На выходе из последней ступени установлена вторая сборная улитка и соответствующий выходной патрубок с фланцем для присоединения выходного трубопровода, подающего воздух потребителю.
Вал компрессора сплошной, цельный, покоится на двух подшипниках качения (из них правый – опорно-упорный).
Для уменьшения утечек между валом и литым разъёмным корпусом устроены лабиринтные уплотнения.
Центробежные компрессоры. Аэродинамическая схема.
|
|
|
Центробежные компрессоры относятся к динамическим компрессорам. В них давление повышается при непрерывном движении газа через проточную часть машины за счет энергии, которую сообщают газу лопатки вращающегося ротора.
Основными элементами центробежного компрессора (рис. 59) являются: рабочее колесо 1 с лопатками 2 и диффузор (кольцевой отвод) 3. Газ, находящийся между лопатками при вращении колеса получает вращательное движение. Под действием центробежной силы газ перемещается к периферийной зоне колеса. Затем газ попадает в диффузор, площадь которого возрастает с увеличением радиуса, скорость газа снижается, а давление увеличивается. Для повышения эффективности работы диффузора по превращению кинетической энергии в потенциальную предназначены лопатки 4, упорядочивающие движение газа.
При вращении рабочего колеса в зонах, расположенных у оси вращения, давление газа уменьшается по сравнению с давлением во всасывающем трубопроводе за счет чего образуется непрерывный поток, перемещающийся через проточную часть колеса.
Рис. 54. Схема трехсекционного шестиступенчатого центробежного компрессора:
/ — компрессор; 2 — редуктор; 3 — привод; 4 - охладитель II секции; 5 -охладитель I секции
|
|
|
Характеристика центробежных компрессоров. Помпаж. Способы регулирования. Мощность полезная, мощность на привод.
Характеристиками компрессоров являются графики зависимости конечного давления рк (или степени сжатия), мощности на валу и КПД от подачи компрессора. На одном графике мо гут быть даны характеристики для одной или нескольких частот вращения. Подачу компрессора обычно выражают в единицах объема.
Характеристики получают обычно испытанием моделей и натурных конструкций при постоянной частоте вращения вала привода (п=const). Пересчет характеристик на другую часто ту вращения или при переходе на другой газ осуществляют по формулам (92), (94) и (96).
В качестве примера рассмотрим характеристики компрессора К-3250-41-1 (рис. 162) с паротурбинным приводом. Такие характеристики позволяют судить о совершенстве конструкции компрессора, работающего при различных частотах вращения в разных режимах нагрузки.
На рис. 163 приведена характеристика компрессора К-250-61-1, позволяющая выяснить влияние давления всасывания на рабочие параметры компрессора.
Характеристики лопастных компрессоров обладают некоторыми особенностями, главные из которых следующие.
|
|
|
1. Наклон характеристик p=f(Q), определяемый отношением рк/Q (см. рис. 162), тем круче, чем выше частота вращения вала компрессора. Это объясняется тем, что отношение Рк/Qпропорционально плотности газа, значение которой воз растает с увеличением частоты вращения (при повышении частоты вращения возрастает степень сжатия газа).
2. При больших подачах и частоте вращения напорные характеристики приближаются к вертикальной линии. Это означает, что в некоторых режимах подача компрессора сохраняется постоянной при изменении давления, что обусловлено тем, что высокие п и Q В межлопастных каналах достигают критически значений, равных скорости звука.
3. На работу центробежных компрессоров оказывает существенное влияние пульсация давления и помпаж.
Возникновение пульсации в проточной части компрессоров объясняется периодическим, быстро повторяющимся отрывом вихрей с рабочих и направляющих лопастей. Снижение пульсаций давления часто обеспечивается при уменьшении подачи путем дросселирования. Однако уменьшение подачи может при вести к помпажу компрессора.
Помпаж турбокомпрессора появляется в виде пульсаций воздушного потока в компрессоре, сопровождающихся периодическим выбросом воздуха обратно во всасывающие патрубки всасывающего тракта. Иногда помпаж сопровождается характерными громкими хлопками воздуха. Помпаж является следствием уменьшения подачи центробежного компрессора ниже определенного для него критического значения. В результате происходит срыв потока воздуха с лопаток воздушного колеса или лопаточного диффузора компрессора, нарушается устойчивая работа последнего. Эксплуатировать турбокомпрессор нельзя, так как длительный помпаж может вызвать разрушение воздушного колеса компрессора и деталей всасывающего тракта.
Чтобы обеспечить лежащий за границей помпажа расход, с помощью дроссельного вентиля и трубопроводов часть газа возвращают на вход компрессора.
Делают это с помощью специального регулятора, который при повышении давления в сети воздействует на сервомотор, который приподнимает дроссельный клапан, увеличивая переток газа во входной канал и уменьшая тем самым подачу газа в сеть. При уменьшении давления в сети всё происходит наоборот. Указанная схема позволяет работать турбомашине на режиме, не выходящем за границу помпажа, обеспечивая подачу в сеть гораздо меньшего количества газа. Такое регулирование приводит к дополнительным потерям и снижает общую эффективность установки.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1355; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!