Центробежного компрессора принцип работы: Компрессоры авиационных ГТД. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.

Содержание

Компрессоры авиационных ГТД. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Тема сегодня достаточно непростая из-за своей изначальной обширности и сложности теории осевого компрессора. По крайней мере для меня она всегда в определенных аспектах была таковой :-). Но исходя из политики сайта постараюсь ее сократить до основных понятий, упростить и втиснуть в одну статью.Что получится, не знаю… Увидим :-)…

При этом… Говоря о таких сложных устройствах, как авиационный газотурбинный двигатель, несмотря на постоянное стремление к простоте рассказа, приходится периодически обращаться к точным техническим наукам. Благо, что такое бывает не часто, не глубоко и обычно хватает школьного курса физики. Прямо, как сейчас :-).

Итак, чуть-чуть теории.

Тепловые машины уже упоминалось нами неоднократно. И, видимо термин этот появится еще не раз, потому что все двигатели, используемые на современных летательных аппаратах, представляют из себя именно тепловые машины (двигатели), то есть такие, принцип работы которых основан на превращении внутренней энергии (в том числе тепловой) рабочего тела (газа) в полезную работу в процессе его расширения.

Все используемые в настоящее время силовые установки на летательных аппаратах принадлежат к определенному виду — двигателям внутреннего сгорания (ДВС). Исходя из самого названия понятно, что процесс сгорания топлива у них происходит в специальных внутренних камерах.

Причем такие двигатели могут представлять из себя как поршневые машины (класс так называемых объемных расширительных машин), так и лопаточные машины (эти обычно относятся к динамическим расширительным машинам).

Нетрудно заключить, что представителями первых являются поршневые ДВС (как бензиновые, так и дизельные), а вторых – газотурбинные. Понятно, что коль скоро все темы у нас авиационные, то и двигатели имеются ввиду тоже авиационные :-).

Для любого теплового двигателя с точки зрения его практического применения самым важным термодинамическим процессом является процесс расширения рабочего тела, выливающийся в итоге в создание мощности на валу, а также реактивной тяги (для динамических расширительных машин). То есть ради этого такие двигатели собственно и применяются.

Однако начальный этап при формировании рабочего цикла любого ДВС – это сжатие. Уже после него в камере сгорания организуется подвод тепловой энергии к сжатому рабочему телу (газу). Делается это потому, что согласно законам термодинамики при одинаковом расширении нагретый газ совершает работу большую, нежели холодный.

То есть в итоге работа, полученная при расширении сжатого и затем нагретого газа в цикле теплового двигателя, больше работы чистого сжатия, что собственно и нужно для работоспособного двигателя, так как эта разница как раз и идет на благие цели, то есть вращает вал (а значит и винт), создает реактивную тягу или то и другое вместе.

Идеальный цикл ГТД. Цикл Брайтона.

Термодинамические циклы, принципиально описывающие рабочий процесс в двигателях,  применяемых для авиации это цикл Отто для поршневых двигателей и цикл Брайтона/Джоуля для газотурбинных двигателей. Показанные на рисунках – это циклы идеальные. Реальные процессы несколько отличаются от идеальных, однако позволяют производить общий технический расчет двигателя.

Идеальный цикл поршневого ДВС. Цикл Отто.

Процесс сжатия в целом очень важен для теплового двигателя. Чем выше давление в цикле, тем больше его работа, а значит и мощность. Давление подводимого воздуха определяет процессы горения в камере сгорания, напрямую влияя на полноту сгорания, а значит и экономичность ( а также эмиссионные выбросы).

Чем выше степень сжатия, тем ниже потребление топлива. Этот факт описывается таким физическим термином, как термический КПД цикла. Такой КПД характеризует совершенство превращения теплоты в механическую работу.

Формулы этого КПД как для поршневого двигателя, так и для ГТД (для идеальных циклов) выглядят красноречиво. В правой стороне этих формул в знаменателе только одна изменяемая величина – степень повышения давления π (для ГТД) или степень сжатия n (для поршневых двигателей).

Автомобилистам в этой области хорошо известно понятие «компрессия». Хотя этот термин не означает буквально степень сжатия в цилиндре, но напрямую с ним связан. Двигатель с малой компрессией будет плохо работать и потреблять много топлива.

Примерно то же самое в плане улучшения условий горения можно сказать и о газотурбинном двигателе. Однако влияние степени повышения давления в нем на тяговые характеристики не столь однозначно, потому что чем выше давление, тем больше мощность необходимая для его получения.

Несмотря на принципиальную одинаковость тепловых процессов в поршневом и газотурбинном двигателях, существует определенное отличие в организации их протекания. В поршневом двигателе все процессы протекают практически в одном и том же объеме – цилиндре. По этой причине они не могут быть непрерывными, то есть поршневой двигатель – это двигатель периодического действия.

В ГТД же все процессы термодинамического цикла идут непрерывно и постоянно, то есть это двигатель непрерывного действия. Этот факт – одна из причин того, что мощность газотурбинного двигателя при прочих равных условиях ощутимо выше.

Ведь в единицу времени через него проходит значительно большая масса воздуха, или точнее говоря рабочего тела.  А каждая единица массы рабочего тела – это источник полезной работы.

В итоге через такой двигатель ежесекундно прокачиваются большие массы воздуха (100-300 кг/с и более), которые к тому же сжимаются до больших величин (на современных двигателях давление может повышаться более чем в 35 раз). Столь важные и «нелегкие» функции в ГТД выполняет отдельный, очень важный агрегат — компрессор

.

Немного истории.

Газотурбинные двигатели (как и их предшественники паротурбинные установки) изначально разрабатывались для получения механического привода различных промышленных машин.

Авиация, конечно, первоначально не входила в планируемую сферу применения подобного рода агрегатов хотя бы по той простой причине, что она сама появилась достаточно недавно. Идея применения ГТД в авиации впервые была сформулирована (по некоторым источникам) в 1890 году русским инженером В.Д. Кузьминским, а первые патенты на турбореактивные двигатели стали выдаваться в 1920-е годы.

Газовая турбина Джона Барбера.

История их создания охватывает достаточно большой период времени. Первый патент на газовую турбину (а точнее говоря все же газотурбинный двигатель) был выдан в 1791 году англичанину Джону Барберу.

В двигателе Барбера топливом служил горючий газ, получаемый при перегонке из угля, нефти, дерева и т.п. Он подавался поршневым компрессором в камеру сгорания, куда другим компрессором накачивался воздух. Продукты сгорания поступали на осевую турбину, которая с помощью механических передач (в т.ч. цепных) приводила указанные

компрессоры.

По сути дела этот двигатель имел все необходимые компоненты реального ГТД. Имелась даже система водяного охлаждения турбины. Но конечно низкий уровень знаний создателя и отсутствие теории тепловых процессов в двигателе делало его примитивным и фактически неработоспособным.

Таковым положение оставалось вплоть до начала 20-го века. Интересно, что в 1902 году один из известных в те годы разработчиков паровых турбин Чарлз Парсонс (Charles Algernon Parsons) сказал буквально следующее: «Я думаю, что газовую турбину никогда создать не удастся. Об этом не может быть двух мнений.»

Сам Парсонс неоднократно пытался это сделать и в некоторых его патентах описывались полноценные модели ГТД, состоящих из компрессора, камеры сгорания и турбины, и работающих на жидком топливе.

Но для решения этой задачи, то есть создания работоспособной газовой турбины с высоким КПД равной или превосходящей паровую по экономичности и мощности, нужно было решить две непростые задачи. Первая – это обеспечение высокой температуры в начале процесса расширения, а вторая – создание высокоэффективного агрегата для сжатия воздуха, то есть компрессора.

Обе эти задачи к тому времени были практически неразрешимы. Первая из-за отсутствия специальных жаропрочных материалов, а вторая из-за неразвитости науки, в частности аэродинамики.

В паротурбинной установке рабочее тело сжимается после конденсации в жидком состоянии насосом, который является простым, экономичным и дешевым устройством. Да и сама работа сжатия в паро-водяном цикле незначительна.

В газотурбинном же двигателе сжимается воздух, причем работа сжатия, как уже упоминалось выше, достаточно велика. Обычно она бывает не меньше половины работы, которую производит турбина. Так как это значительно уменьшает полезную работу цикла двигателя, то требования как к мощности, так и к экономичности компрессора (то есть к его КПД) достаточно высоки.

На первых этапах создания полноценных газовых турбин (а по сути дела ГТД со своим компрессором) были попытки применить в качестве компрессоров обычные поршневые устройства, в начале 1930-х годов даже пробовались объемные винтовые компрессоры. Но ни один из подобного рода агрегатов не мог обеспечить требуемых характеристик сжатия (как мощность, так и КПД). И это была одна из причин столь категорического заявления Парсонса.

«Радикальную обработку» воздуха могли обеспечить только осевые или центробежные компрессоры. В 1930-х годах все чаще стали появляться проекты ГТД именно с такого рода компрессорами. Одним из первых, например, стал проект английского инженера Френка Уиттла (Sir Frank Whittle) от 16 января 1930 года.

Один из вариантов двигателя Уиттла.

В этом проекте был использован комбинированный компрессор, состоявший из нескольких осевых и центробежной ступеней. Однако, существовавший в то время уровень развития науки и техники не позволял полноценно использовать  осевой компрессор и в подавляющем большинстве тогдашних проектов и двигателей использовался только центробежный компрессор.

Турбореактивный двигатель W-1.

Уиттл тоже в дальнейшем использовал только двусторонние центробежные компрессоры, в которых воздух всасывался с двух сторон, а выходил радиально. По такой схеме был создан первый ТРД W-I (Уиттл -1). Он при массе 287 кг развивал тягу 388 кГ и был установлен на истребителе Gloster Е28/39. 15 мая 1941 года состоялся первый полет этого самолета с двигателем W-I.

Такое положение просуществовало практически до конца 1950-х годов. В дальнейшем на первый план все увереннее стал выходить более выгодный по многим параметрам осевой компрессор. Хотя центробежный не сошел со сцены и до сих пор используется на некоторых типах двигателей, часто в комбинации с осевым.

Принцип работы двигателя W-1 и размещение его в в самолете Gloster E28/39.

Экспериментальный истребитель Gloster E28-39 Pioneer.

На данный момент на подавляющем большинстве ГТД компрессор представляет из себя осевую многоступенчатую машину. Это один из самых дорогих и трудоемких в исполнении агрегатов двигателя, не идущий, конечно, ни в какое сравнение с насосами паротурбинных установок или другими поршневыми машинами, но отлично выполняющий работу, которая им не под силу.

Центробежные компрессоры ГТД.

В английском сentrifugal compressors (ЦК). Другое, менее употребимое название, – радиальный. Главный элемент центробежного компрессора – крыльчатка. Она представляет собой достаточно большой (в диаметре до 1 м) диск (или колесо), насаженный на вал турбины и приводимый ею во вращение.

С одной, а чаще с обеих сторон на диске имеются специальные криволинейные лопатки, расположенные от центра по радиусу и загнутые в сторону вращения. Их называют заборными (от понятия «забор воздуха»).

Центробежный компрессор двигателя РД-45.

Лопатки могут быть изогнуты как относительно двух пространственных осей (Х,У), это так называемый 2-D тип, так и относительно трех осей (X,Y,Z), это тип 3-D. А само колесо может быть как с открытыми лопатками, так и с закрытыми или полуоткрытыми. Второе его название импеллер.

Типы импеллеров центробежного компрессора.

Закрытые импеллеры чаще всего применяются в компрессорах наземных энергетических установок. Кроме того типичный закрытый импеллер – это крыльчатка обыкновенного бытового пылесоса.

В ТРД крыльчатка (или рабочее колесо) обычно располагается внутри корпуса, в котором организован вход для атмосферного воздуха (или два, если заборные лопатки с двух сторон) и выход для сжатого воздуха, перенаправляемого в камеру сгорания.

Схема принципа работы центробежного компрессора.

Двойной вход и заборные лопатки с двух сторон позволяют увеличить расход воздуха через двигатель и устраняют действие осевой силы на ротор. Скорость вращения колеса до 15000 об/мин, а окружная скорость на крайней точке обода до 500 м/с.

В каналах входа двигателя часто располагают неподвижные лопатки, именуемые входным направляющим аппаратом. Они имеют такую конфигурацию, что входящий воздух отклоняется и подкручивается перед входом в рабочее колесо. Относительная скорость колеса и лопаток становится меньше, и это позволяет увеличить скорость вращения крыльчатки, повышая сжатие и сохраняя устойчивую работу компрессора.

Механизм повышения давления в центробежном компрессоре достаточно прост и основан на двух источниках. Первый – это центробежная сила. Воздух, поступающий к рабочему колесу, захватывается и закручивается заборными лопатками с большой скоростью.

Обладая массой, вращающийся воздух отбрасывается от центра к периферии колеса с силой тем большей, чем он ближе к периферии (из-за возрастания окружной скорости). В итоге с крыльчатки «сходит» масса воздуха, сжатая центробежной силой.

Треугольники скоростей для крыльчатки центробежного компрессора.

Источник второй. Воздух, сошедший с крыльчатки за счет разгона в ней обладает линейными скоростями (окружная, абсолютная и относительная), превышающими скорости, с которыми он в нее входил (треугольник скоростей на рисунке).

Это означает, что его кинетическая энергия возросла. В этом случае имеет смысл преобразовать ее в потенциальную или, вспоминая уравнение Бернулли, преобразовать динамическое давление в статическое, то есть сжать выходящий воздух еще больше.

Это с успехом делается в устройстве, именуемом диффузор.

Схема работы диффузора центробежного компрессора.

Так как аэродинамические процессы с изменением давлений и скоростей газового потока – основа теории авиационных ТРД,

то диффузоры – это обязательная принадлежность таких двигателей. Обычно это расширяющийся в том или ином виде канал, в котором газовый поток теряет скорость с соответствующим увеличением давления.

Диффузор центробежного компрессора представляет из себя кольцеобразный канал, охватывающий крыльчатку по ее внешнему контуру. Воздух попадая туда из узких межлопаточных каналов тормозится с увеличением давления.

Изменение параметров по тракту ЦБ.

Такого рода диффузор может выполняться как без лопаток, так и со специально установленными лопатками, похожими по конфигурации на лопатки импеллера (2-D). Кроме того диффузор может быт комбинированным.

В этом случае безлопаточный диффузор называется щелевым и представляет собой щель шириной около 15-30 мм, опоясывающую крыльчатку. Далее за ним в диаметральном направлении следует лопаточный диффузор.

Сжатый воздух после прохождения диффузора попадает в камеру сгорания по каналам, конфигурация которых зависит от конструкции КС. Но в любом случае эти каналы имеют форму, близкую к Г-образной, что не лучшим образом сказывается на КПД компрессора, потому что неизбежно ведет за собой увеличение гидравлических потерь.

Основные элементы центробежного компрессора.

Центробежные компрессоры чаще всего одноступенчатые (то есть с одной крыльчаткой), бывает и несколько ступеней, но обычно не более 2-х, так как велики гидропотери между ступенями. В качестве примера современного применения ЦБ компрессора можно привести турбовинтовые двигатели семейства Garrett TPE331.

Турбовинтовой двигатель Garrett TPE331 с двухступенчатым центробежным компрессором.

Эти двигатели имеют двухступенчатый центробежный компрессор. Устанавливаются в основном на небольшие ближнемагистральные пассажирские, транспортные и спортивные самолеты. Например: Ан-38, Jetstream 41, Cessna 441 Conquest II и даже при ремоторизации нашего Ан-2 (новое название ТВС-2МС).

Самолет Ан-38-120.

Самолет Jetstream 41 с двигателями Garrett TPE331.

Самолет Cessna 441 Conquest II с двигателями Garrett TPE331.

Самолет ТВС-2МС. Ремоторизированный Ан-2 с двигателем Garrett TPE331.

Осевой компрессор ГТД.

В английском аxial compressor или axial-flow compressor (ОК). В этом компрессоре в отличие от центробежного воздух в процессе сжатия продвигается по оси (а не от центра к периферии), откуда и произошло такое название.

Осевой компрессор – типичная лопаточная машина. Согласно выдержки из Википедии «рабочий процесс в лопаточных машинах происходит в результате движения рабочего тела через системы неподвижных каналов и межлопаточных каналов вращающихся колес».

Совершенно точное определение. Конструкция и принцип действия ОК полностью ему соответствует. Этот компрессор состоит из ряда так называемых ступеней, количество которых может быть различным в зависимости от величины требуемой степени повышения давления (обозначается πк) и назначения: от одной-двух до 14 и больше.

Компрессор одновального ТРД.

Ступень состоит из двух рядов (их еще называют венцы) лопаток специального профиля. Первый ряд – это так называемое рабочее колесо, которое «сидит» на одной оси с турбиной и ею приводится во вращение. То есть лопатки эти подвижные. Второй ряд – так называемый направляющий аппарат (НА). Эти лопатки неподвижны и соединяются с корпусом компрессора.

Воздух, проходя по тракту осевого компрессора, участвует в сложном движении. Это в первую очередь абсолютное движение массы воздуха по тракту (скорость С), также движение относительно лопаток (скорость W) и движение, придаваемое массам воздуха вращающимся рабочим колесом (скорость вращения рабочего колеса U).

Повышение давления в осевом компрессоре тоже, как и в центробежном, имеет два источника и каждый венец лопаток вносит в это свой вклад. Лопатки рабочего колеса расположены и спрофилированы так, что промежутки между ними имеют вид расширяющихся каналов (диффузор). Естественным следствием этого является торможение воздушного потока в этих каналах с повышением статического давления.

Но при этом те же лопатки захватывают воздушные массы и, закручивая их в направлении вращения ротора, отбрасывают дальше по тракту компрессора, тем самым увеличивая их скорость, а значит и кинетическую энергию (или динамическое давление).

Эту энергию можно преобразовать в потенциальную (тот есть поднять статическое давление воздуха за счет уменьшения динамического) примерно тем же способом, как и для центробежного компрессора, то есть пропустить через диффузор.

Роль диффузора в этом случае играют лопатки направляющего аппарата. Они подобно рабочим лопаткам тоже формируют между собой расширяющиеся каналы, в которых воздух тормозится с по

Центробежный компрессор, принцип его действия

Центробежный компрессор, принцип его действия ⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 19Следующая ⇒

Центробежные компрессоры по принципу действия относятся к классу машин лопаточного типа. Машина состоит из одного или нескольких рабочих колес, насаженных на вал ротора и вращающихся в замкнутом, определенной формы, корпусе. Сжатие и нагнетание газа происходит под действием центробежной силы, развиваемой при вращении ротора в каналах между лопатками рабочего колеса.

Принцип работы этих машин аналогичен работе центробежного насоса. Разница состоит в том, что при повышении давления газ сжимается, увеличивается его плотность, а плотность жидкости остается практически постоянной.

При вращении рабочего колеса на стороне входа образуется разряжение, вследствие чего газ непрерывно поступает из всасывающего трубопровода в каналы между лопатками рабочего колеса. В рабочем колесе газ под действием центробежной силы отбрасывается от центра к внешней окружности, происходит повышение плотности и увеличение скорости газа. Попав из рабочего колеса в корпус, имеющий форму диффузора, газ значительно снижает свою скорость, в результате чего возрастает его давление. В многоступенчатых компрессорах газ по выходе из рабочего колеса первой ступени попадает в диффузор, а затем по направляющим каналам – на рабочее колесо второй ступени. Пройдя аналогичным путем последовательно все ступени, сжатый газ попадает в спиральный корпус, а из него - в нагнетательный трубопровод.

На осуществление сжатия расходуется энергия приводного двигателя машины. Сжатие газа сопровождается повышением его температуры. Сжимаемый газ подвергается охлаждению путем введения воды в специальные камеры, окружающие рабочие колеса, или в отдельно расположенных промежуточных холодильниках.

Центробежный компрессор состоит из корпуса и ротор, имеющего вал 1 с симметрично расположенными рабочими колесами. Центробежный 6 – ступенчатый компрессор (рис. ) разделен на три секции и оборудован двумя промежуточными холодильниками, из которых газ поступает в каналы 12 и 13. Во время работы центробежного компрессора частицам газа, находящимся между лопатками рабочего колеса, сообщается вращательное движение, благодаря чему на них действуют центробежные силы. Под действием этих сил газ перемещается от оси компрессора к периферии рабочего колеса, претерпевает сжатие и приобретает скорость. С периферии рабочего газ направляется в диффузор, где его скорость уменьшается (за счет увеличения проходного сечения), кинетическая энергия газа преобразуется в потенциальную энергию и давление возрастает. После этого газ по обратному направляющему каналу поступает в другую ступень компрессора и т. д.

Получение больших степеней повышения давления газа в одной ступени (у промышленных компрессоров – 8 – 12) ограничено главным образом пределом прочности рабочих колес, допускающих окружные скорости до 250 – 500 м/сек. Обычно окружная скорость вращения не превышает 150 – 250 м/с. Диаметр колес компрессора чаще всего колеблется в пределах 700 – 1400 мм. Для уменьшения перетечки газа внутри компрессора между вращающимися элементами ротора и неподвижными элементами статора предусматриваются лабиринтные уплотнения. Принцип действия их основан на потере напора газа при прохождении через группу последовательно расположенных щелей (сопротивлений).



Рис. Центробежный компрессор

1 – вал; 2,6, 8, 9,10 и 11 – рабочие колеса; 3 и 7 кольцевые диффузоры; 4 – обратный направляющий аппарат; 12 и 13 – каналы для подвода газа из промежуточного холодильника; 14 - канал для всасывания газа.

 

Важной особенностью центробежных компрессоров (а также осевых) является зависимость давления сжатого газа, потребляемой мощности и к.п.д. от его производительности. Характер этой зависимости для каждой марки компрессора отражается на графиках, называемых рабочими характеристиками.

Регулирование производительности центробежных компрессоров осуществляется различными способами, в том числе изменением частоты вращения ротора, дросселированием газа на стороне всасывания и др.

Компрессоры - общие сведения, назначение, классификация

  • Главная

Центробежный компрессор - PetroWiki

В центробежном компрессоре энергия передается от набора вращающихся лопастей рабочего колеса к газу. Обозначение «центробежный» подразумевает, что поток газа является радиальным, а передача энергии обусловлена ​​изменением центробежных сил, действующих на газ. Центробежные компрессоры обеспечивают высокую пропускную способность на единицу установленного пространства и веса, обладают хорошей надежностью и требуют значительно меньшего обслуживания, чем поршневые компрессоры.Однако рабочие характеристики центробежных компрессоров легче подвержены влиянию изменений газовых условий, чем рабочие характеристики поршневых компрессоров. На этой странице представлена ​​кривая рабочих характеристик с упором на управление производительностью путем изменения скорости, дросселирования всасывания или регулируемых направляющих лопаток на входе. Также рассматривается управление технологическим процессом для предотвращения работы в условиях разрушительного перенапряжения.

Обзор

Физический размер (диаметр) центробежного компрессора определяется объемным расходом на входе.Степень сжатия (или напор) определяет количество ступеней (длину). Скорость вращения центробежного компрессора является обратной функцией диаметра для поддержания желаемой окружной скорости на внешнем диаметре крыльчатки независимо от физического размера компрессора. Компрессоры с очень большим (т. Е. Большим объемом) расходом могут работать на скоростях до 3000 об / мин. И наоборот, компрессоры с низким расходом могут работать со скоростью до 30 000 об / мин. Требуемая мощность зависит от массового расхода, напора и эффективности.В зависимости от конкретного применения мощность центробежного компрессора может варьироваться от 500 л.с. (400 кВт) до более 50 000 л.с. (40 МВт).

При низких объемных расходах ширина газовых каналов в центробежном компрессоре становится узкой, и эффекты трения становятся значительными, что приводит к снижению эффективности. По этой причине поршневые компрессоры часто более подходят для приложений с низким расходом. Для дальнейшего обсуждения этого вопроса см. Раздел ниже, посвященный выбору компрессора.

API разработал отраслевой стандарт API Standard 617, который часто используется при проектировании и производстве центробежных компрессоров. Типичный центробежный компрессорный агрегат показан на Рис. 1 . Компрессора показано, установлен на одной опорной плите и приводится в действие электрическим двигателем.

  • Рис. 1 - Двухкорпусный центробежный компрессорный агрегат (любезно предоставлен Dresser-Rand).

Многоступенчатые и одноступенчатые центробежные компрессоры

Многоступенчатые центробежные компрессоры

Многоступенчатые центробежные компрессоры могут быть организованы в различных конфигурациях проточного тракта с использованием от одной до десяти рабочих колес, в зависимости от напора, необходимого для рабочего процесса.Когда промежуточное охлаждение не требуется, обычно используется прямоточная (линейная) конфигурация. Для применений, требующих промежуточного охлаждения, результирующий двухсекционный компрессор может быть сконфигурирован как в линейном (составном), так и в прямом расположении. Для приложений с высоким расходом / низким напором иногда используется двухпоточная конфигурация. В двухпоточной системе половина потока входит в компрессор через впускное соединение на каждом конце корпуса и выходит из корпуса через общее выпускное соединение в центре.Все описанные конфигурации представляют собой конструкции балочного типа, в которых рабочие колеса расположены между радиальными подшипниками.

Одноступенчатые центробежные компрессоры

Одноступенчатые центробежные компрессоры могут быть выполнены в виде балки или с консольным рабочим колесом. В консольной конфигурации крыльчатка расположена на неприводном конце вала (за пределами радиального подшипника неприводного конца).

Основные компоненты

Основные компоненты различных конфигураций проточного тракта центробежного компрессора показаны на рис.2 Рис. 5 . В этом разделе описаны основные элементы центробежных компрессоров.

  • Рис. 2 - Поперечное сечение прямоточного (линейного) центробежного компрессора (любезно предоставлено Dresser-Rand).

  • Рис. 3 - Поперечный разрез встроенного (составного) центробежного компрессора (любезно предоставлено Dresser-Rand).

  • Рис. 4 - Поперечное сечение центробежного компрессора, установленного спина к спине (любезно предоставлено Dresser-Rand).

  • Рис. 5 - Сечение двухпоточного центробежного компрессора (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Корпус (кожух или корпус)

Корпус (кожух или корпус) является компонентом компрессора, работающим под давлением. В корпусе находятся стационарные внутренние компоненты и ротор компрессора. Подшипники прикреплены к корпусу для обеспечения как радиальной, так и осевой поддержки ротора. В корпусе также имеются форсунки с входным и выходным фланцевыми соединениями для ввода и вывода потока из компрессора.Размер фланцевых соединений должен быть надлежащим, чтобы при необходимости ограничить скорость газа. Корпус изготавливается одного из двух основных типов:

  • По горизонтали
  • Вертикальный разъем

Конструкция может быть литой (из чугуна или стали), ковкой или сварной.

Корпус с горизонтальным (осевым) разъемом

Корпус с горизонтальным разъемом разделен параллельно оси ротора. Верхняя половина корпуса прикручивается болтами к нижней половине.Доступ к внутренним частям компрессора для осмотра и обслуживания облегчается этой конструкцией корпуса (особенно, когда соединения технологических трубопроводов расположены в нижней половине корпуса). Конструкция с горизонтальным разъемом по своей природе ограничена давлением, чтобы предотвратить утечку газа через разъемное соединение корпуса.

Корпус с вертикальным (радиальным) разъемом

Этот корпус разрезан перпендикулярно оси ротора. Головки (торцевые крышки) устанавливаются с обоих концов для удержания давления.Конфигурация корпуса с вертикальным разъемом способна выдерживать более высокие давления, чем корпус с горизонтальным разъемом. Ротор и стационарные внутренние детали собраны в виде цилиндрического внутреннего пучка, который вставляется в осевом направлении через один конец корпуса. Осмотр и техническое обслуживание центробежного компрессора с радиальным разъемом требуют снятия внутреннего блока для разборки. Для снятия внутреннего пучка необходимо, чтобы в компоновке компрессорной установки было предусмотрено достаточно места.

Ротор в сборе

Ротор компрессора по сути представляет собой набор крыльчаток, установленных на стальном валу.Дополнительные компоненты ротора включают различное оборудование, такое как:

  • Барабан балансировки тяги (уравновешивающий поршень)
  • Прокладка рабочего колеса
  • Манжеты уплотнительные
  • Диск упорный
  • Одна или две муфты

Типичный ротор компрессора изображен на Рис. 6 .

  • Рис. 6 - Пример сборки ротора компрессора (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Рабочие колеса сообщают скорость газу с помощью лопаток, прикрепленных к вращающемуся диску.Лопасти рабочего колеса наклонены вперед, радиально или назад (по отношению к направлению вращения) в зависимости от желаемой кривой рабочих характеристик. Лезвия с обратным наклоном обеспечивают самый широкий рабочий диапазон с хорошей эффективностью. Это наиболее часто используемая форма лезвия. Правильный выбор размеров каналов потока рабочего колеса определяется объемным расходом для контроля скорости газа через рабочее колесо. Это означает, что в многоступенчатом компрессоре рабочие колеса должны иметь соответствующий размер для достижения максимальной производительности и должным образом согласованы с учетом уменьшения объемного расхода через компрессор.Рабочие колеса могут быть открытого типа без крышки или закрытого типа с крышкой, прикрепленной к лопастям. В большинстве многоступенчатых компрессоров используется конструкция крыльчатки закрытого типа. Конструкция рабочего колеса может быть:

  • Заклепка
  • Паяный
  • Электронно-лучевая сварка
  • Сварен обычным способом

Для большинства применений в качестве материала рабочего колеса выбирается высокопрочная легированная сталь. Нержавеющая сталь часто является предпочтительным материалом для использования в агрессивных средах.Поскольку рабочие колеса вращаются с высокой скоростью, центробежные напряжения являются важным фактором при проектировании, и для материала рабочего колеса требуется высокопрочная сталь. Для газов, содержащих сероводород, необходимо ограничить твердость материала рабочего колеса (и, следовательно, прочность), чтобы противостоять коррозии под напряжением.

Роторы многоступенчатого центробежного компрессора имеют собственные резонансные частоты, которые должны выходить за пределы диапазона рабочих скоростей. Соображения конструкции роторной динамики могут ограничить максимальное количество ступеней в одном корпусе или, другими словами, ограничить максимальную скорость для данного количества ступеней.

Стационарные компоненты

После того, как газ поступает в компрессор через входное сопло, он должен быть направлен на вход крыльчатки первой ступени таким образом, чтобы поток равномерно распределялся по крыльчатке с заданной скоростью. Система внутренних стационарных компонентов предназначена для подачи газа к первому рабочему колесу с минимальным падением давления. Стационарные входные направляющие лопатки обычно располагаются рядом с входным отверстием рабочего колеса. Изменение углов впускных направляющих лопаток может использоваться для регулировки пропускной способности характеристики производительности компрессора.Тем не менее, регулируемая система входных направляющих лопаток представляет собой механическую сложность, а также дополнительные соображения по уплотнению (см. Ниже раздел об управлении потоком).

Газ выходит из рабочего колеса с высокой скоростью и попадает в диффузор. Диффузор является важной частью стационарного пути потока, который обычно состоит из двух стенок, образующих радиальный канал потока. В диффузоре скорость газа уменьшается, и динамическое давление преобразуется в статическое давление. Диффузоры могут быть безлопаточными или лопастными.После выхода из прохода диффузора поток встречает возвратный изгиб, который создает поворот на 180 градусов в направлении потока (то есть из радиального наружу в радиально внутрь). После обратного колена поток попадает в обратный канал с лопатками, который направляет поток внутрь к следующему рабочему колесу. Функция обратного канала (так же, как и у входной системы первой ступени) заключается в равномерной подаче потока к каждому рабочему колесу с минимальными потерями. Входные направляющие лопатки расположены на выходе из возвратного канала.Компоненты, образующие обратный канал, называются «диафрагмами», а проходы диффузора - это промежутки между соседними диафрагмами. Входные направляющие лопатки могут быть прикреплены к отдельной детали, вставленной в диафрагму, или к составной части диафрагмы.

После рабочего колеса последней ступени газ должен собираться и подаваться на напорный фланец. Стационарный компонент, обычно используемый для этой цели, представляет собой улитку отвода. Улитка должна быть хорошо согласована с напорным патрубком, чтобы минимизировать потери давления.Скорость нагнетательного сопла также должна быть в определенных пределах, чтобы избежать чрезмерного шума. Все описанные ранее стационарные компоненты играют важную роль в общей производительности компрессора.

Подшипники и сальники

Центробежные компрессоры оснащены двумя радиальными (опорными) подшипниками, чтобы выдерживать вес ротора и концентрически позиционировать ротор внутри неподвижных элементов компрессора. Один упорный подшипник также используется для того, чтобы ротор компрессора удерживался в желаемом осевом положении.Упорный подшипник, как правило, является «двойного действия,» дизайн наклона колодки установлены с обеих сторон вращающегося упорного диска. Тем самым обеспечивается правильное осевое положение ротора независимо от направления чистых сил осевого давления, действующих на ротор.

Используются две различные категории компрессорных уплотнений:

  • Внутренние уплотнения
  • Уплотнения вала

Внутренние уплотнения минимизируют потери на внутреннюю рециркуляцию между ступенями и через барабан уравновешивания тяги.Для этой цели обычно используются уплотнения лабиринтного типа, чтобы максимизировать эффективность работы.

Уплотнения вала необходимы для герметизации газа внутри компрессора в точке, где вал ротора компрессора входит в корпус. Эта жизненно важная функция уплотнения необходима для предотвращения утечки технологического газа в окружающую среду, окружающую компрессор. Сухие газовые уплотнения являются наиболее часто используемым типом уплотнения вала. Иногда используются уплотнения из жидкой пленки.

Уплотнения лабиринтные

Уплотнения лабиринтного типа используются для минимизации потерь на рециркуляцию внутри компрессора.Лабиринтное уплотнение состоит из ряда зубцов (режущих кромок), которые могут быть неподвижными или вращающимися. Стационарные лабиринтные зубья устанавливаются на стационарные компоненты компрессора в непосредственной близости от ротора компрессора (см. Рис. 7). Уплотняющее действие является результатом сопротивления потоку, вызванного многократным дросселированием лабиринтных зубцов. Лабиринтные уплотнения сконструированы таким образом, что одна из двух смежных частей (лабиринтные зубья и ротор) относительно мягкая. Более мягкий материал деформируется при контакте без повреждения более твердого материала.Производители компрессоров выбирают зазоры лабиринтного уплотнения, которые являются максимально узкими, чтобы минимизировать утечку и избежать сильного трения ротора.

  • Рис. 7 - Лабиринтное уплотнение (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Уплотнения сухие газовые

Начиная с конца 80-х годов прошлого века в компрессорной промышленности начали применять технологию сухого газового уплотнения для выполнения важнейшей функции уплотнения вала. Уплотнение состоит из вращающегося диска, который движется очень близко к неподвижному кольцу.Поверхность вращающегося диска содержит специальные канавки, которые создают осевую («подъемную») силу во время вращения. Неподвижное кольцо поддерживается несколькими винтовыми пружинами, которые плотно прижимают его к вращающемуся диску, когда компрессор находится в состоянии покоя. Подъемная сила слегка сжимает винтовые пружины, что приводит к очень небольшому рабочему зазору между двумя поверхностями. Этот небольшой зазор эффективно ограничивает утечку газа из уплотнений компрессора. Небольшая утечка газа выходит из компрессора через трубопровод дополнительного уплотнения, откуда затем направляется либо в факельную систему, либо в какую-либо другую систему рекуперации.Обычно два уплотнения компрессора (впускной и выпускной концы компрессора) подвергаются воздействию давления всасывания газа. Линия баланса тяги (см. Дальнейшее обсуждение в разделе, посвященном подшипникам ниже) подвергает сухое газовое уплотнение нагнетательного конца входному давлению, тем самым избегая необходимости герметизировать более высокое давление нагнетания.

Сухие газовые уплотнения требуют чистого и сухого газа для надежной работы. Уплотнительный газ обычно отбирается из нагнетательного патрубка компрессора, а затем охлаждается и фильтруется как часть внешней системы обработки уплотнительного газа.Эталонное давление уплотнения измеряется непосредственно внутри сухого газового уплотнения, и клапан регулирования давления подает уплотняющий газ к уплотняющим поверхностям под давлением, немного превышающим эталонное давление. Эта система гарантирует, что уплотнения не подвергаются воздействию неочищенного технологического газа, содержащего жидкости или твердые частицы, которые могут повредить уплотнения. Хотя сухие газовые уплотнения относительно дороги, их вспомогательная система менее сложна, физически меньше и менее дорога, чем вспомогательная система, требуемая предыдущей конструкцией жидкостной пленки.

Уплотнения из жидкой пленки

Жидкопленочные уплотнения могут быть втулочного или механического типа. Тип втулки - это очень простая и прочная конструкция, которая включает два смежных уплотнительных кольца (втулки) на каждом конце компрессора. В пространство между уплотнительными кольцами вводится уплотняющая жидкость под давлением, немного превышающим давление технологического газа внутри внутреннего кольца. Перепад давления на внутреннем кольце обеспечивается масляным баком верхнего уплотнения, находящимся под давлением всасывания компрессора.Высота над компрессором уровня масла в баке обеспечивает необходимый перепад давления уплотнительного кольца. Почти для всех центробежных компрессоров, оснащенных жидкостными пленочными уплотнениями, уплотняющая жидкость - это то же легкое турбинное масло, которое используется для смазки подшипников. Следовательно, вспомогательная масляная система уплотнения, необходимая для подачи уплотняющего масла, может быть объединена (или отделена) от вспомогательной системы смазочного масла.

Внутреннее уплотнительное кольцо разработано таким образом, чтобы минимизировать утечку масла в технологическую сторону.Утечка из внутреннего уплотнения (также называемая утечкой кислого масла) смешивается с технологическим газом и сливается из компрессора в виде смеси масла и газа. Внутри дренажного отверстия для кислого масла установлено лабиринтное уплотнение, предотвращающее загрязнение технологического газа уплотнительным маслом. Смесь нефти и газа сливается в резервуар дегазации, где газ удаляется, так что масло может быть отправлено в резервуар уплотнительного масла для повторного использования.

Разрывы наружного уплотнительного кольца служат для ограничения потока, поскольку давление снижается до атмосферного дренажа. Этот слив является обычным для сливного отверстия подшипника при использовании комбинированной масляной системы.Когда системы смазочного и уплотнительного масла разделены, между сливными отверстиями для смазочного и уплотнительного масла устанавливается буферное лабиринтное уплотнение, чтобы гарантировать отсутствие уноса масла из одной системы в другую.

В торцевых контактных уплотнениях используется неподвижное угольное кольцо на вращающейся поверхности уплотнения. Масло также используется как уплотняющая среда в торцевых уплотнениях. Уплотнения масла вводится с помощью клапана регулирования давления, который поддерживается на уровне от 25 до 40 фунтов на квадратный дюйм выше уплотнение опорного давления. Одним из преимуществ механических контактных уплотнений является значительно меньшая утечка кислого масла по сравнению с конструкцией втулки.В отличие от уплотнений с масляной пленкой, механические контактные уплотнения могут поставляться с функцией, позволяющей компрессору поддерживать давление в корпусе во время останова, не требуя работы масляной системы вспомогательного уплотнения. Однако механические контактные уплотнения относительно сложны.

Подшипники

Радиальные подшипники, наиболее часто используемые в центробежных компрессорах, относятся к типу с наклонными подушками и непрерывно смазываются легким турбинным маслом. До конструкции наклонных подушек обычно использовались подшипники скольжения.Конструкция подшипника с наклонной подушкой обеспечивает динамические характеристики ротора, которые помогают обеспечить плавную и надежную механическую работу. Размеры радиальных подшипников должны быть достаточно большими, чтобы выдержать вес ротора, и в то же время достаточно маленькими, чтобы работать при достаточно низких окружных скоростях, необходимых для ограничения рабочей температуры до приемлемых уровней. Некоторые центробежные компрессоры оснащены радиальными магнитными подшипниками. Эти подшипники подвешивают ротор за счет электромагнитной силы для центрирования ротора в воздушном зазоре у подшипника.Использование магнитных подшипников устраняет необходимость во вспомогательной системе смазочного масла; однако система управления магнитным подшипником также требует охлаждения.

Повышение давления на каждой из ступеней центробежного компрессора создает осевую осевую силу, действующую на входной конец компрессора. В зависимости от общего повышения давления в компрессоре эти осевые силы могут быть значительными. В линейной конфигурации используется барабан уравновешивания тяги (уравновешивающий поршень) для создания силы тяги, противодействующей («уравновешивающей») сумме сил тяги рабочего колеса.Уравновешивающий поршень, расположенный на выпускном конце компрессора, представляет собой простой дискообразный элемент, установленный на валу компрессора и снабженный уплотнением по внешнему диаметру. Пространство, прилегающее к внешней поверхности балансировочного поршня, подвергается воздействию давления всасывания компрессора, создаваемого вспомогательной линией уравновешивания тяги. Внутренняя поверхность балансировочного поршня подвергается действию давления на выходе компрессора. Возникающий в результате перепад давления на балансировочном поршне создает осевое усилие в направлении нагнетательного конца, тем самым противодействуя силам осевого усилия рабочего колеса.Правильный выбор диаметра уравновешивающего поршня приводит к небольшой чистой осевой силе и позволяет использовать достаточно малый упорный подшипник для поглощения остаточных осевых сил и поддержания правильного осевого положения ротора.

Как и радиальный подшипник, упорный подшипник обычно представляет собой конструкцию с наклонной подушкой, смазываемую легким турбинным маслом. В некоторых конструкциях упорных подшипников используется система выравнивающих блоков за каждой наклонной опорой для обеспечения равномерного распределения нагрузки. Как и радиальные подшипники, также доступны магнитные упорные подшипники.

Производительность компрессора

Рабочие характеристики центробежного компрессора графически представлены в виде семейства кривых, которые в совокупности известны как карта производительности или рабочий диапазон. Пример карты производительности приведен в Рис. 8 . В примере карты объемный расход на входе нанесен по оси x, а напор или степень давления нанесены по оси y. «Приблизительный предел помпажа», изображенный в левой части карты, определяет минимальный расход, необходимый для предотвращения потенциально опасного помпажа (см. Раздел о помпаж ниже).В крайней правой части карты находится предел «каменной стены» (удушение) (см. Раздел «Каменная стена (удушение)» ниже). Каждая из семейства кривых от предела помпажа до каменистой стены представляет характеристику расхода в зависимости от давления при заданной скорости компрессора. Наклон кривой меняется в зависимости от количества стадий, становясь круче с увеличением количества стадий. Эллиптические кривые (пунктирные линии) обозначают КПД компрессора. Расчетная точка соответствует 100% скорости, и компоненты компрессора выбраны таким образом, чтобы расчетная точка имела безопасный запас от перенапряжения и каменистой стены, а также оптимальную эффективность.

  • Рис. 8 - График производительности центробежного компрессора (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Скачок

Предел помпажа определяет расход, при котором для данной скорости работа компрессора становится нестабильной. При расходах ниже предела помпажа характеристическая кривая фактически падает в сторону нулевого расхода после достижения максимальной точки на пределе помпажа. Поскольку работа ниже предела помпажа нестабильна, этот участок кривой не показан на рис.8. Когда поток уменьшается ниже предела помпажа, давление на выходе компрессора превышает способность компрессора создавать давление, вызывая мгновенное изменение направления потока. Когда происходит это реверсирование потока, давление в системе нагнетания снижается, позволяя компрессору возобновлять подачу потока до тех пор, пока давление нагнетания снова не возрастет, и цикл помпажа не повторяется. Пульсация обычно создает отчетливо слышимый шум. Продолжительная работа в этом нестабильном режиме может вызвать серьезные механические повреждения компрессора.При работе в условиях помпажа температура нагнетания компрессора значительно увеличивается, и компрессор испытывает неустойчивые и сильные уровни вибрации, которые могут вызвать механическое повреждение, особенно внутренних уплотнений.

Компрессор можно вывести из строя несколькими способами. Наиболее очевидным является увеличение расхода (см. Раздел «Антипомпажные клапаны» ниже). Снижение давления нагнетания и / или увеличение скорости - другие способы выхода из состояния помпажа.

Производители компрессоров обычно проводят испытание аэродинамических характеристик перед поставкой компрессора.Определение фактического предела помпажа компрессора является очень важным аспектом программы заводских испытаний производителя.

Stonewall (дроссель)

Предел непроходимости кривой производительности определяет поток, при котором скорость газа на одной из крыльчаток приближается к скорости звука для газа в условиях внутри компрессора, где это звуковое условие встречается впервые. При обтекании (или в штуцере) кривая зависимости давления от объема становится по существу вертикальной, и невозможно увеличить напор или давление при более высоком расходе.Когда требуемый рабочий поток превышает предел непроходимости, единственное решение - перенастроить компрессор с крыльчатками (и подобранным стационарным оборудованием), рассчитанным на большие скорости потока.

Технологическая установка

Центробежный компрессор может быть сконфигурирован с одним из множества вариантов подключения к процессу. В установках, монтируемых на горизонтальной поверхности, технологические соединения чаще всего располагаются в верхней половине корпуса, а технологический трубопровод подсоединяется сверху компрессора.В некоторых установках используются горизонтальные (боковые) соединения. Горизонтальное соединение часто используется в дожимных компрессорах для транспортировки газа. Для этих двух устройств предпочтительна конструкция корпуса с радиальным разделением (см. Раздел выше). Другой вариант - установка на антресоли. В этом типе установки соединения компрессора находятся в нижней половине корпуса, а технологический трубопровод подключается снизу компрессора. Если рабочее давление достаточно низкое, подходит конструкция корпуса с осевым разъемом (см. Подраздел о корпусах).Для достижения оптимальной производительности необходимо установить компрессор с достаточно длинным прямым участком впускного трубопровода перед входным фланцем компрессора. Большинство производителей компрессоров требуют, чтобы длина этого прямого участка была как минимум в два раза больше диаметра входного фланца.

Компрессор должен быть хорошо интегрирован во весь процесс, чтобы можно было безопасно контролировать запуск, работу и останов. В следующем разделе дается описание концепций управления и необходимого технологического оборудования.(См. Рис. 9 для типичной схемы технологического процесса.) В этом разделе обсуждаются отдельные элементы системы управления и безопасности, показанные на Рис. 8 .

  • Рис. 9 - Пример технологической схемы процессора центробежного компрессора (любезно предоставлено Dresser-Rand).

Регулятор расхода

Для большинства процессов сжатия требуется, чтобы компрессор создавал относительно постоянное давление нагнетания в диапазоне мощностей.Однако характеристическая кривая центробежного компрессора из Рис. 8 показывает, что степень давления, фактически, непрерывно изменяется в зависимости от расхода. Процесс может контролировать давление всасывания или нагнетания. Если один фиксирован, другой будет изменяться в зависимости от характеристики компрессора. Далее обсуждаются три метода поддержания постоянного давления нагнетания для переменной производительности.

Регулировка скорости

Приводы центробежных компрессоров бывают с фиксированной или регулируемой скоростью.Большинство паровых или газовых турбин и электродвигателей, оснащенных системой частотно-регулируемого привода, доступны как приводы с регулируемой скоростью. При заданном давлении нагнетания мощность компрессора может быть увеличена простым увеличением скорости вращения. И наоборот, производительность может быть уменьшена за счет уменьшения скорости компрессора. Регулирование производительности путем изменения скорости - наиболее эффективный способ максимизировать эксплуатационную гибкость центробежного компрессора.

Всасывающие дроссельные клапаны

Двигатель с фиксированной скоростью часто является наименее дорогим приводом для центробежного компрессора.При проектировании центробежного компрессора, приводимого в движение двигателем с фиксированной скоростью, необходимо установить скорость в зависимости от условий эксплуатации, которые требуют наибольшей производительности для требуемого давления нагнетания. При работе с меньшей производительностью компрессор по своей природе обеспечивает большее давление нагнетания (для данного давления всасывания процесса), чем желательно. Решение этой проблемы - установка дроссельной заслонки на входе в компрессор. Снижение давления всасывания путем дросселирования увеличивает степень сжатия, необходимую для обеспечения заданного давления нагнетания.Экономическим компромиссом для этого метода управления производительностью является дополнительная мощность компрессора против дополнительных капитальных затрат на драйвер переменной скорости.

Регулируемые направляющие лопатки на входе

Как обсуждалось выше в разделе «Стационарные компоненты», характеристическую кривую производительности компрессора можно настроить, изменив направление потока газа в крыльчатку. Когда используется система регулируемых входных направляющих лопаток, можно регулировать углы входных направляющих лопаток для поддержания желаемого давления нагнетания в диапазоне производительности.Практические ограничения конструкции затрудняют установку регулируемых лопаток на всех этапах, кроме первой. Для одноступенчатых компрессоров этот метод управления иногда бывает достаточно эффективным. Однако для многоступенчатых компрессоров диапазон регулирования менее эффективен и становится еще меньше с увеличением числа ступеней.

Антипомпажные клапаны

Как обсуждалось выше в разделе «Скачки», чрезвычайно важно избегать скачков напряжения. Требуется установка антипомпажного (рециркуляционного) клапана и связанных с ним устройств управления.Антипомпажный клапан расположен в линии рециркуляции, соединяющей выпуск компрессора с впуском. Для многосекционных компрессоров рекомендуется установить отдельную линию рециркуляции с антипомпажным клапаном для каждой секции компрессора. Для измерения расхода в каждой секции требуются контрольно-измерительные приборы, и контроллер помпажа должен инициировать открытие клапана рециркуляции, когда пониженная производительность приближается к пределу помпажа. Пропускная способность, при которой антипомпажный клапан начинает открываться, обычно устанавливается примерно на 10% больше, чем фактический предел помпажа.

Для компрессоров с регулируемой скоростью кривая ограничения помпажа (см. Рис. 8 ) определяет взаимосвязь между пределом помпажа и рабочей скоростью. Логика, запрограммированная в антипомпажном контроллере, поддерживает 10% запас прочности независимо от скорости. Это может быть изображено графически линией, параллельной кривой ограничения помпажа, и обычно называется «контрольной линией».

Газ, рециркулирующий через антипомпажный клапан, также необходимо охлаждать, поскольку его источником является нагнетание компрессора.В неохлажденном состоянии температура всасывания повысится за счет смешивания более горячего рециркулируемого газа с основным входным газом.

Клапан конусный

Факельный клапан защищает оборудование, расположенное выше по потоку, от избыточного давления, которое может возникнуть из-за увеличения потока, и предотвращает перегрузку привода компрессора. В системе с постоянным давлением нагнетания увеличение расхода приводит к увеличению давления всасывания. Более высокое давление всасывания обеспечивает больший массовый расход и, следовательно, увеличивает мощность, необходимую для работы компрессора.Наличие всасывающего дроссельного клапана также может способствовать увеличению давления перед компрессором. Таким образом, факельные клапаны особенно важны в установках с дросселированием на входе.

Запорный клапан

Запорные клапаны установлены как на всасывании, так и на нагнетании, чтобы обеспечить отключение компрессора во время останова. В целях обеспечения безопасности запорные клапаны следует располагать вне любого здания или ограждения. Автоматическое управление остановленных клапанов обычно используется.

Клапан продувки

При остановке, после того как запорные клапаны изолировали компрессор, давление в компрессоре стабилизируется до уровня, определяемого множеством факторов. Продувочный клапан используется для сброса давления в компрессоре при остановке. Автоматическое управление продувочным клапаном рекомендуется для участков с повышенным риском и для компрессоров, оснащенных жидкостными пленочными уплотнениями. При использовании жидкостных пленочных уплотнений необходимо сбросить давление в компрессоре до опорожнения резервуаров верхнего уплотнения.

Напорный обратный клапан

Установка обратного клапана на выходе из каждой секции сжатия может минимизировать или устранить обратный поток через компрессор. В случае возникновения обратного потока компрессор может испытать потенциально опасное обратное вращение. Наличие обратных клапанов на нагнетании также обеспечивает преимущество изоляции каждого из антипомпажных рециркуляционных контуров (см. Подраздел «Антипомпажные клапаны» выше).

Клапан сбросный

Компрессор развивает максимальную степень перепада давления при работе как на максимальной продолжительной скорости, так и при работе с защитой от помпажа.Если давление всасывания увеличивается по какой-либо причине, давление нагнетания соответственно увеличивается до значения, указанного в карте производительности для рассматриваемой скорости и производительности. Предохранительный клапан установлен для защиты от избыточного давления компрессора в оборудовании ниже по потоку.

Клапан продувки

Перед вводом в эксплуатацию необходимо удалить воздух из компрессора и системы трубопроводов. Продувочный клапан установлен в байпасе к всасывающему клапану останова для этой цели.Продувка должна выполняться с малым расходом, чтобы продувочный газ не инициировал вращение компрессора. По этой причине продувочный клапан имеет небольшие размеры.

Нагнетательные охладители

Охладитель на выходе (после охладителя) необходим, если температура газа на выходе из компрессора превышает температуру, требуемую для следующего этапа технологического процесса.

Всасывающие скрубберы

Эрозия компонентов компрессора может быть вызвана попаданием слишком большого количества жидкости. Чтобы предотвратить эрозионное повреждение, всасывающие скрубберы устанавливаются для удаления жидкостей, которые конденсируются в линии всасывания газа из-за охлаждения или возникают в результате нарушения процесса на входе, приводящего к уносу жидкости в линию всасывания газа.

Вентиляционный клапан

Ручной выпускной клапан устанавливается между выпускным отверстием компрессора и обратным клапаном на выпуске, что позволяет изолировать компрессор от выпускного коллектора для обслуживания. После выключения компрессора и продувки его в вентиляционный коллектор можно закрыть продувочный клапан и открыть выпускной клапан. Если продувочный клапан оставался открытым, существует вероятность того, что газ из выпускного коллектора может попасть в компрессорную систему, что поставит под угрозу операцию по техническому обслуживанию.

Устройства безопасности и контроля

Центробежные компрессоры оснащены приборами для контроля механического состояния. Контроль вибрации осуществляется с помощью вихретоковых датчиков, установленных на каждом подшипнике компрессора. Вибрация измеряется амплитуда на каждом радиальном подшипнике, и осевое положение ротора измеряется на нажимной диск или вала конца. Тенденция изменения амплитуды радиальной вибрации дает представление о состоянии компрессора с точки зрения балансировки и центровки ротора.Когда возникает проблема, частотный спектр вибрации также может быть проанализирован для получения полезной диагностической информации. Осевое положение зонд отслеживает состояние упорного подшипника износа. Каждый из подшипников также оснащен датчиками температуры. При тренде температуры упорного вкладыша подшипника, можно различить состояние внутренних уплотнений, так как изменения в состоянии уплотнений влияют осевые нагрузки и, следовательно, температура подшипника. Настройки аварийной сигнализации и отключения при высокой вибрации подшипника и температуре устанавливаются в системе управления компрессором.

Внешние по отношению к компрессору - это многочисленные другие средства аварийной сигнализации и отключения. Как минимум, отслеживаются низкое давление смазочного масла, низкий перепад давления уплотнительного газа, превышение скорости, высокая температура нагнетаемого газа, высокое и низкое давление на всасывании и нагнетании, а также высокий уровень жидкости во всасывающем скруббере, которые при необходимости инициируют отключение.

Техническое обслуживание

При правильной конструкции, эксплуатации и защите центробежные компрессоры могут работать в течение длительного времени при минимальном техническом обслуживании.Наиболее подверженными износу компонентами являются опорные подушки и внутренние лабиринтные уплотнения. Загрязнение внутренних поверхностей может происходить в некоторых службах, вызывая снижение производительности. Приборы для контроля вибрации и температуры подшипников, описанные выше в разделе, посвященном устройствам безопасности и контроля, предоставляют оператору ценную информацию о вероятном состоянии подшипников компрессора. Чрезмерный износ внутренних лабиринтных уплотнений может произойти, когда компрессор испытывает сильные колебания вибрации из-за сбоев процесса или работы в условиях помпажа.Изношенные внутренние уплотнения вызывают ухудшение производительности компрессора, подобное тому, которое вызывается засорением.

Если не выявлена ​​проблема с компрессором, техническое обслуживание обычно проводится во время плановых ремонтов. Как минимум, легкодоступные подшипники компрессора и торцевые уплотнения вала проверяются и при необходимости заменяются запасными. Для осмотра внутренних деталей компрессора требуется полная разборка. Вспомогательные системы смазки и уплотнения требуют технического обслуживания различных элементов, таких как фильтры уплотнительного газа, уплотнения насоса смазочного масла, масляные фильтры и т. Д.

Список литературы

Используйте этот раздел для цитирования элементов, на которые есть ссылки в тексте, чтобы показать ваши источники. [Источники должны быть доступны читателю, т. Е. Не внутренний документ компании.]

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел, чтобы предоставить ссылки на соответствующие материалы на других веб-сайтах, кроме PetroWiki и OnePetro.

См. Также

PEH: Компрессоры

Компрессоры

Компрессор поршневой

Ротационные компрессоры прямого вытеснения

Общие сведения о помпажах центробежных компрессоров - Engg Cyclopedia

Compressor Surge

Помпаж центробежного компрессора считается очень опасным и вредным явлением в системах сжатого воздуха, опасным, потому что он вызывает вибрацию компрессора, и вредным, потому что он вызывает повреждение деталей компрессора.Помпаж компрессора возникает только в динамических компрессорах (осевых и центробежных) из-за их природы. Чтобы понять помпаж компрессора, необходимо твердое понимание того, как компрессор на самом деле работает.

Центробежный компрессор - это машина, передающая энергию проходящему через нее газу. Эта энергия имеет форму скорости и передается газу от рабочего колеса компрессора. Затем кинетическая энергия газа преобразуется в напор, когда газ диффундирует, замедляется.

На рисунке 1 показана схема центробежной компрессорной системы, демонстрирующая это явление.Слева находится сторона всасывания, а справа - сторона нагнетания. Центробежный компрессор находится в центре. Компрессор втягивает газ около центра крыльчатки компрессора с низкой энергией и передает кинетическую энергию, когда газ выбрасывается в радиальном направлении вращающейся крыльчаткой. Эта кинетическая энергия преобразуется в напор вблизи периферии рабочего колеса, когда газ замедляет его в диффузоре, и он направляется в нагнетательную линию.

Чтобы понять явление помпажа компрессора, представьте ситуацию, изображенную на следующих картах компрессора.Компрессор работает при 80% максимального выходного давления при 100% об / мин, производя 8 бар. Затем компрессор начинает производить 100% своего возможного выходного давления при 10 бар. Теперь рабочая точка находится на линии помпажа, как показано на рисунке 2. Как только давление в системе нагнетания достигает 10 бар, компрессор начинает работать.

Со стороны крыльчатки компрессора

Помпаж компрессора можно понять по схеме рабочего колеса компрессора на рисунке 3.В точке (1) на рисунке 3, на стороне всасывания крыльчатки центробежного компрессора, жидкость имеет наименьшую энергию. Когда газ движется к точке (2) рисунка 3, энергия жидкости увеличивается за счет кинетической энергии, передаваемой крыльчаткой. Энергия достигает максимума в точке (3) на рисунке-3. Когда компрессор передает столько энергии, сколько возможно, то есть давление 100% при 100% об / мин и противодавление на выходе насоса слишком велико, чтобы его можно было преодолеть, поток жидкости останавливается около точки (3). Это означает, что давление в точке (3) увеличивается, поскольку кинетическая энергия переходит в давление, когда оно замедляется до остановки.Таким образом, энергия в точке (3) больше, чем в точках (2) и (1), поэтому поток меняет направление и течет назад через рабочее колесо.

Когда поток меняет направление, энергия и давление в точке (3) сбрасываются и падают. Теперь компрессор может сжимать жидкость, что он и делает, и с увеличением давления снова возникает обратный поток, и это причина того, что помпаж компрессора является циклическим явлением. Помпаж компрессора создает нагрузку на многие детали компрессора, такие как подшипники, уплотнения и само рабочее колесо, и, таким образом, может произойти повреждение, если компрессор оставлен в режиме помпажа.Вибрация, вызванная помпажами, может серьезно повредить муфту компрессора двигателя, а также опорную плиту.

В настоящее время в промышленности существует множество методов борьбы с помпами, и выбор правильного из них является трудным и очень субъективным, поэтому выбирайте с умом.

Высокоскоростная центрифуга на судне: конструкция и работа

Высокоскоростная центрифуга - это тип сепаратора, который используется на корабле для удаления загрязнений из жидкостей, таких как топливо и смазочные масла. Эту обработку необходимо обязательно провести, чтобы удалить твердые примеси и воду до их подачи в судовой двигатель.Таким образом, задача центрифуги - удалить твердые загрязнения из жидкости и удалить нежелательную жидкость (воду) из полезных жидкостей (топлива).

Принцип работы

Принцип разделения высокоскоростной центрифуги зависит от разницы в удельном весе двух разных жидкостей. Чтобы понять, возьмем отстойник, в котором хранится топливо, и из-за разницы в плотности воды и топлива (вода тяжелее) вода собирается в нижней части из-за действия силы тяжести.

Математически этот процесс можно представить как:

Fs = ∏ / 6x D3 (ρw-ρo) г

Где Fs - разделяющая сила, ρw - плотность воды, ρo - плотность нефти, а «g» - сила тяжести.

Теперь, если мы превратим резервуар в конический вращающийся объект, то гравитационный фактор g будет заменен центробежной силой ω2 r, где ω2 - угловая скорость вращения, а r - эффективный радиус.

Fs = ∏ / 6x D3 (ρw-ρo) ω2 r.

Теперь разделяющая сила в центрифуге будет намного выше, чем в отстойнике.

Строительство высокоскоростной центрифуги:

Основные компоненты центрифуги:

Внешний каркас:

Внешний каркас обычно изготавливается из чугуна, который поддерживает внутреннюю чашу и части диска и несет соединения водяного, подающего и выпускного трубопроводов.

Чаша и диск:

Внутри рамы имеются чаши, которые могут представлять собой сплошную сборку, работающую прерывисто, и имеют достаточно места для удерживания отделенного шлама.Также может быть устройство, в котором верхняя и нижняя части разделены для выгрузки накопленного ила в непрерывном режиме. Эти детали обычно изготавливаются из нержавеющей стали высокого напряжения.

Вертикальный вал:

Вертикальный вал используется для преобразования выходной мощности электродвигателя во вращательное движение для вращения барабана с высокой скоростью через прямозубую шестерню и горизонтальный вал или ремень. Материал, используемый для конструкции вертикального вала, представляет собой сплав стали.

Прикрепленный шестеренчатый насос:

Общая конструкция центрифуги состоит из подающего или нагнетательного шестеренчатого насоса с приводом от горизонтального вала.

В некоторых системах внешний подающий насос может быть установлен вместо присоединенного насоса.

Горизонтальный вал или ременная передача:

Электродвигатель приводит в движение горизонтальный вал через колодки сцепления и используется для передачи вращательного движения на узел барабана.

В некоторых моделях вместо горизонтального вала используется специальный ремень, имеющий эластичный характер, что исключает необходимость использования зубчатого механизма.Материал горизонтального вала - специальный сплав стали.

Цилиндрическая шестерня:

Для передачи вращательного движения между горизонтальным и вертикальным валами размещена прямозубая цилиндрическая зубчатая передача. Эти шестерни изготовлены из специальной алюминиевой бронзы.

Сцепление или фрикционные колодки:

Электродвигатель будет перегружен, если он подключен непосредственно к сборке барабана для вращения, так как вся сборка очень тяжелая.Во избежание этого на горизонтальном валу устанавливаются фрикционные или фрикционные накладки и узел барабана. Обычно количество колодок варьируется от 2 до 4 в зависимости от частоты, подаваемой на двигатель
При запуске двигателя колодки внутри барабана постепенно выдвигаются из-за центробежной силы и вызывают трение во внутренней стенке барабана, что приводит к вращению вал и чашу постепенно, без перегрузки и повреждения двигателя и шестерен.

Автоматика:

Помимо механических частей, новейшая центрифуга поставляется с полной схемой автоматизации, включающей трехходовые клапаны, детекторы, мониторы, преобразователи, соленоидные клапаны, пневматические клапаны и т. Д., А также панель управления, которая обеспечивает соответствие центрифуги всем критериям, необходимым для работа в безлюдном машинном отделении.

Типы центрифуг:

Обычно существует два типа в зависимости от приложения:

1) Очиститель: если центрифуга предназначена для разделения двух жидкостей разной плотности, например вода из масла, она известна как очиститель. Основным компонентом очистителя является гравитационный диск правильного размера или кольцо дамбы, которое отвечает за создание границы раздела между нефтью и водой.

2) Осветлитель: если центрифуга предназначена для удаления только примесей и небольшого количества воды, она называется осветлителем.Поскольку он используется в основном для той жидкости, из которой в основном должны быть удалены твердые примеси, гравитационный диск не используется в осветлителе; вместо этого используется уплотнительное кольцо, чтобы загрязнения оставались неповрежденными, если они не были удалены.

Основные операции осветлителя и очистителя:

- Он содержит стопку дисков численностью до 150 и отделены друг от друга очень маленьким зазором. Ряд отверстий выровнен в каждом диске рядом с внешним краем, что позволяет проникать грязному маслу.

- Из-за разницы в гравитации и центробежной силе более тяжелая загрязненная жидкость (вода) и частицы выходят наружу, а более легкое чистое масло течет внутрь и отделяется.

- Собранный ил и примеси могут выгружаться непрерывно или через определенные промежутки времени, в зависимости от конструкции, автоматизации и встроенной системы

- В очистителе перед подачей масла устанавливается водяное уплотнение, так что масло не должно вытекать через выпускное отверстие для тяжелой жидкости.

- В отстойнике нет выхода тяжелой жидкости для слива сепарированной воды, поэтому водонепроницаемость не требуется

- Скорость подачи и температура сырья чрезвычайно важны для очистки.Для обычного масла достаточно одностадийной очистки, но для масла, содержащего тяжелый шлам или смесь катализаторов, для получения лучших результатов используются несколько очистителей параллельно (предпочтительно) или последовательно

- Очистители / осветлители нового поколения автоматически очищаются от шлама с регулярным интервалом (с помощью таймера и контроллеров. Детекторы разгрузки на стороне ила контролируют сторону ила и выдают сигнал тревоги при обнаружении каких-либо отклонений от нормы

Ищете электронные книги, написанные опытными морскими профессионалами?

Ознакомьтесь с нашими последними электронными книгами:

Теги: руководство по машинному отделению

Поршневые компрессоры и типы | Принцип работы | Разъяснение технических характеристик

Поршневые компрессоры и их типы

В компрессоре этого типа используется поршневой цилиндр для сжатия воздуха.Когда что-то движется вперед и назад, это считается возвратно-поступательным движением.

Точно так же в этом типе поршень движется вперед и назад внутри цилиндра и сжимает воздух. Есть два набора клапанов, которые заботятся о впуске и выпуске воздуха (работа показана на рисунке).

Поршневые компрессоры и их типы | Принцип работы | Разъяснение конструкции (щелкните изображение, чтобы четко увидеть работу)

Engineering - Компрессор забирает внутрь последовательный объем воздуха из впускного клапана и удерживает его на закрытой поверхности, в это время поршень движется вниз при закрытии впускного клапана.Затем происходит сжатие воздуха за счет уменьшения его объема. Теперь поршень движется вверх и сжимает воздух, а затем вытесняет сжатый воздух через выпускной клапан. Затем снова происходит всасывание и цикл повторяется.

Компрессоры этого типа также называются объемными машинами. Они доступны как в смазываемых, так и в безмасляных версиях.

Поршневой компрессор одностороннего действия, когда сжатие осуществляется только с одной стороны поршня, и двойного действия, когда используются обе стороны поршня.

Приложения

Поршневой компрессор обычно используется там, где требуется высокое давление и низкий расход (или прерывистый поток до 30 бар). В основном там, где воздух используется для ручных инструментов, очистки пыли, небольших покрасочных работ, коммерческого использования и т. Д.

Приложение

Преимущества

Относительно дешево
Простое обслуживание
Подходит для высокого давления

Недостатки

Слишком много шума.Для него нужно обустроить комнату или поместить в изолятор.
Высокая температура сжатого воздуха на выходе.
Высокое содержание масла в воздухопроводах.

Типы поршневых воздушных компрессоров

одностороннего действия

Это поршневой компрессор, у которого поршень работает только в одном направлении. Другой конец поршня часто свободен или открыт, и никакая работа не выполняется. Сжатие происходит только с одной стороны или для сжатия используется верхняя часть поршня. воздух.нижняя часть открыта для картера и не используется для сжатия воздуха.

Поршневые компрессоры одностороннего действия

двойного действия

Как следует из названия, он использует обе стороны для сжатия воздуха. Компрессоры этого типа имеют два набора всасывающих / впускных и нагнетательных / выпускных клапанов с обеих сторон поршня. Когда поршень движется вверх и вниз, обе стороны Поршень используется для сжатия воздуха. Впускной и выпускной клапаны работают в соответствии с движением поршня или ходом компрессора.Воздух соответственно сжимается и подается непрерывно по сравнению с воздушным компрессором одностороннего действия.

Здесь обе стороны эффективно используются для сжатия воздуха.

Поршневой компрессор двустороннего действия (здесь осуществляется сжатие с обеих сторон)

Диафрагма
Линейные компрессоры

Его название поясняет конструкцию компрессора. Цилиндры различных ступеней расположены на прямой линии, если смотреть сверху, поэтому их называют линейными компрессорами.Это наиболее часто используемые компрессоры в тех областях, где требуется переменное давление. Они имеют простую конструкцию и обычно приводятся в действие электродвигателями или дизельными двигателями.

Поршневые компрессоры In Line

Компрессоры V-образные

Они относятся к компрессорам с воздушным охлаждением с концентрическими клапанами, установленными на каждой головке блока цилиндров, которые имеют V-образную форму, то есть под углом 90 градусов друг к другу, и могут или не могут быть соединены с одним и тем же коленчатым пальцем на коленчатом валу.

Это компрессоры с большей производительностью, поэтому требуется охлаждение. Такому компрессору придается V-образная форма для достижения лучшего крутящего момента и балансировки путем смещения различных агрегатов под некоторым углом.

V-образный поршневой компрессор

Это все о поршневых компрессорах. Если вы хотите что-то добавить, прокомментируйте ниже.

Я обсуждал различные типы компрессоров в прошлой статье. Нажмите НАЗАД, чтобы узнать о них.


Расчет мощности центробежного компрессора

В этом посте я хочу поделиться с вами, как рассчитать мощность центробежного компрессора , так как очень много инженеров-технологов ищут его (и я тоже не знаю как).

Для расчета мощности центробежного компрессора нам необходимы следующие свойства газа: коэффициент сжимаемости (Z), молекулярная масса (MW), температура газа на входе, давление газа на входе, давление газа на выходе, адиабатическая составляющая (Cp / Cv) и массовый расход.

Давайте начнем с примера, а я покажу вам пошаговый метод расчета. В этом примере у нас есть эти свойства газа (я использую единицы измерения в США).

Коэффициент сжимаемости (Z) = 0,9972

Молекулярная масса (МВт) = 18.15

Газовая постоянная (R) = 1544 / молекулярная масса

Температура на входе (T1) = 546 градусов R

Давление на входе (P1) = 15 фунтов на квадратный дюйм (не забудьте использовать абсолютное давление)

Давление на выходе (P2) = 60 фунтов на кв. Дюйм

К (Cp / Cv) = 1,274

Расход (Вт) = 0,184 фунт / мин

Необходимые данные для расчета мощности центробежного компрессора: напор .Мы можем использовать либо адиабатический напор, либо политропный напор, если мы используем адиабатическую эффективность и политропную эффективность в сопутствующем устройстве.

В этом примере мы рассчитаем потребляемую мощность, используя адиабатический напор, политропический напор и симулятор процесса. Мы хотим знать, дают ли эти методы такие же результаты или нет.

Расчет мощности центробежного компрессора с использованием адиабатической головки

Для расчета адиабатического напора и мощности воспользуемся уравнением ниже.

Расчет адиабатического напора и мощности центробежного компрессора

Из приведенных выше данных адиабатический напор ( Had ) равен 74 808.54 фут-фунт-сила / фунт .

Для расчета мощности нам потребуется адиабатический КПД (Ea) . Адиабатический КПД зависит от типа компрессора, частоты вращения, объемного расхода и адиабатического напора. Мы можем определить адиабатическую эффективность, используя рисунок ниже.

Адиабатический КПД

На рисунке выше показано, что для центробежного компрессора адиабатический КПД составляет от 60% до 80%. Для предварительного расчета выберем 70% адиабатический КПД.

Используя второе уравнение, получаем требуемую мощность 0.594 лс .

Расчет мощности центробежного компрессора с использованием политропной головки

Для расчета мощности с использованием политропного напора нам потребуется политропный КПД . Политропная эффективность - это функция адиабатической эффективности. Взаимосвязь между этими эффективностями выражена в уравнении ниже.

Связь между адиабатической эффективностью и политропной эффективностью

Из уравнения выше мы получаем политропную эффективность 73,99% . Обратите внимание, что вы можете изменить (N-1) / N с помощью (K-1) / KEp.

Для расчета политропного напора и мощности с использованием политропических данных используйте уравнение ниже.

Расчет мощности центробежного компрессора с использованием политропного напора

Используя уравнение, мы получаем политропный напор 79 075,11 фут-фунт / фунт . А потребляемая мощность составляет 0,594 л.с. , что точно так же, как и в предыдущем методе.

Расчет мощности центробежного компрессора с помощью имитатора процесса

Используя симулятор процесса, мы получаем потребляемую мощность 0.589 л.с. , что чуть ниже расчетного. Но в целом метод верный.

Я думаю, что трачу слишком много времени на расчет требуемой мощности, используя как адиабатический, так и политропный подход. Поэтому использовать адиабатический подход лучше, только если вы достаточно уверены в расчетах.

Одна вещь, которую вам может потребоваться исправить, - это адиабатическая эффективность. В этом примере я предположил адиабатическую эффективность. Будет более точным, если вы рассчитаете удельную скорость, чтобы получить точное значение адиабатической эффективности на основе графика.

Таблица бонусов

Вы можете узнать, как рассчитать расчет мощности центробежного компрессора, используя электронную таблицу, как показано ниже.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *