Осевые компрессоры. Аэродинамическая схема. Область применения. Характеристики осевого компрессора.
По принципу действия осевой компрессор подобен осевому насосу. Главное направление движения газа – вдоль оси вращения, траектории частиц газового потока расположены на цилиндрических или слегка конических поверхностях. Устройство осевого компрессора показано на рис. 13.19.
Рис. 13.19. Осевой компрессор
а – схема компрессора; б – ступень; в – замковый паз; 1 – корпус;
2 – ротор; 3 – подшипники; 4 – уплотнения; 5 – входной конфузор;
6 – входной направляющий аппарат; 7 – рабочий венец; 8 – напра-
вляющий венец; 9 – спрямляющий аппарат; 10 – выходной дифф-
узор
Ступень компрессора состоит из двух рядов (венцов) лопастей ротора и статора. Во входном направляющем аппарате перед первой ступенью поток закручивается в ту же сторону, что и направляющих аппаратах ступеней. Из последнего спрямляющего аппарата поток выходит в осевом направлении. Вместе с объёмом сжимаемого газа уменьшается высота лопастей в венцах. В первых ступенях отношение диаметра втулки к диаметру корпуса обычно бывает dв / dк = 0,5 – 0,7, а в последних ступенях 0,7 – 0,9. Применяют преимущественно две схемы проточной части: а) с постоянным диаметром корпуса, б) с постоянным диаметром ротора. Схема а позволяет снизить число ступеней, так как при прочих равных условиях средний диаметр проточной части в этой схеме больше, чем в схеме б, и, следовательно, мощность каждой ступени выше. Поэтому схему а применяют там, где в особенности необходимо уменьшить габариты и массу машины. Схема б удобна и проста для изготовления, и поэтому она более приемлема для компрессоров стационарных установок.
|
|
|
Лопасти осевого компрессора.Высокая эффективность осевых компрессоров (в некоторых машинах КПД превышает 0,91) достигнута применением аэродинамический совершенных лопастных аппаратов. Устройство ступени показано на рис. 13.19, б. Лопасти ротора 1 пилообразным хвостом с зубцами заводятся в кольцевую канавку ротора через замковый паз, соединённый с двумя смежными канавками (рис. 13.19. в). После установки лопастей в замок вставляются последовательно вставки 3, 4 и клин 5. Лопасти статора 2 вставляются в корпус непосредственно (см. рис. 13.19, б) либо крепятся к бандажным лентам, изогнутым в виде полуколец и образующим две половины вставного направляющего аппарата.
Тип лопастных аппаратов осевых компрессоров определяются по степени реактивности. Скорости потока в лопастных аппаратах осевой машины (компрессора, вентилятора, насоса) удобно изображать на общем чертеже (полигоне скоростей) – рис. 13.20
Винтовой компрессор. Индикаторная диаграмма.
К преимуществам винтовых компрессоров относится простота их конструкции. На рис. 46 изображен винтовой компрессор, который состоит из корпуса 3, ведущего 4 и ведомого 5 роторов, редуктора 1 с кожухом 2, присоединительной муфты 8 и подшипников 6 и 7. Роторы винтовых компрессоров представляют собой крупномодульные винтовые колеса с зубьями специального профиля. Зоны всасывания и нагнетания расположены у торцов роторов (рис. 46, 47). При вращении роторов, начиная от зоны всасывания, зубья выходят из зацепления, открывая между собой полости, в которых давление ниже, чем во всасывающем трубопроводе, и в которые засасывается газ. При дальнейшем вращении происходит отсекание объема всасанного газа от окна в стенке корпуса и его сжатие. Полость между роторами уменьшается при вращении роторов, и процесс сжатия газа продолжается до тех пор, пока сжимаемый объем газа не подойдет к противоположным торцам роторов и не переместится в зону нагнетания, расположенную в стенке корпуса. В нижней части корпуса компрессора (см. рис. 47) находится механизм регулирования производительности 2, перемещающийся параллельно осям винтов. Производительность регулируется золотником 1 (рис. 48), который штоком 2 связан с сервопоршнем 10 гидроцилиндра 5. В направлении нагнетательной секции для уменьшения производительности механизм перемещается под давлением масла, подаваемого в левую полость гидроцилиндра 5 по трубке 6. В обратном направлении для увеличения производительности компрессора он перемещается вследствие разности давлений нагнетания и всасывания
|
|
|
|
|
|
На рис. показанная зависимость давления воздух в одном из винтовых каналов компрессора от его объема. Линиями обозначенные процессы; 1-2 — всасывание; 2-3 — сжатие; 3-4 — выталкивание сжатого воздуха; Эта диаграмма отвечает периоду, если давление в винтовом канале в момент соединения его с выхлопным окном равняется давлению воздуха в напорном патрубке.
Если давление в напорном патрубке выше расчетного, то перед выталкиванием воздуха происходит изохорный дожатие его в пустоте нагнетания 17 (див, рис. 101) за счет подачи сжатого воздуха из следующего винтового канала (см. рис. 102, линия 3-5). В связи с этим работа при той же степени повышения давления будет большее, чем работа в поршневом компрессоре на величину площади 3-5-6—3.
|
Если давление в напорном патрубке ниже расчетного, то в начале выталкивания происходит изохорное расширение воздуха в пустоте нагнетания (линия 3-7) и потому работа по сравнению с поршневым компрессором возрастает на величину, равноценную площади 3-7-8—3. Если винтовой компрессор работает на выхлоп (в атмосферу), работа определится площадью 2-3-9—2
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 939; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!