На головну

Основні вузли відцентрових компресорів

  1. Amp; 10. Основні напрямки сучасної філософія історії
  2. I Основні інформаційні процеси і їх реалізація за допомогою комп'ютерів
  3. I. Основні і допоміжні процеси
  4. II. 6.4. Основні види діяльності та їх розвиток у людини
  5. II. Основні завдання та їх реалізація
  6. III. Основні етапи міжнародних відносин в Новий час.
  7. III.2.1) Поняття злочину, його основні характеристики.

Робочі колеса і вали. Тип конструкції робочого колі відцентрового компресора визначається напругою, до які залежать від швидкості обертання колеса.

Більшість коліс (рис. 165) складається з основного 1 і додаткових дисків 2 и 4, а також лопаток 3. Колеса випс ють цельнокование при окружних швидкостях 200-300 »(рис. 165, а). При менших швидкостях застосовують комбини {ванні колеса, у яких основний диск-цельнокование »,; ^ покриває-штампований з посиленою маточиною (РЦ 165, б). У деяких випадках колеса (рис. 165, в), мають ДЦ складових диска. Такі колеса використовуються при швидке ^! менше 150 м / с.

На рис. 166 наведені різні типи конструкцій ЛОВ струм. Для коліс із значною шириною застосовують U-обра ^ ні заклепки, а для-коліс з малою шириною-2-образні. У | бор того чи іншого типу заклепок обумовлений технологія "стю виготовлення.

Для високообертових коліс з метою зниження гідравлічного опору застосовують лопатки з заклепками, вифрезе-рова на їх торцях. При складанні заклепки можна розклепати. Набули поширення також колеса з лопатками, з'єднаними з дисками зварюванням. У цих випадках можна використовувати лопатки складних профілів. Слід зазначити, що у зварних коліс лопатки займають більшу частину довжини каналу між дисками, ніж у клепаних.

При високих швидкостях (понад 300 м / с) застосовують колеса без покривають дисків.

Посадку робочих коліс на вал виробляють з натягом. При максимальній частоті обертання в умовах пружних деформацій маточини основного диска необхідно забезпечувати гарантований натяг.

Від провертання колесо фіксується штифтом або шпонкой (рис. 167). Штифт ./ охороняється від випадання при обертанні пробкою 2, яка вворачивается в маточину основного диска. Зазвичай кожне колесо фіксують чотирма штифтами.

Розміри валів відцентрових компресорів визначають з міркувань міцності, а також в залежності від критичних частот обертання. Коефіцієнт запасу міцності матеріалу повинен бути не менше двох. Робочі частоти обертання повинні відрізнятися від критичних не менше ніж на 20%.

Як правило, вали виготовляють з високоякісних поковок. Лопатки робочого колеса мають складну форму. Для створення оптимальних умов протікання газу вони мають на вході в колесо каплевідний профіль або закруглення, а на виході-клиноподібний. Число лопаток зазвичай становить 18-30, вони зменшують прохідний перетин робочого колеса.

1 г з

Мал. 166. Конструкції лопаток і способи їх кріплення:

а й б- з'єднання штампованих лопаток з дисками; в - робоча лопатка з фрезерованими заклепками; f-з'єднання дисків заклепками, що проходять через отвори в лопатці; д - зварне робоче колесо; 1 - диск робочого »Олеса;

2 - заклепка; 3 - втулка

Мал. 167. Робоче колесо і вал, скріплені штифти »Я

^ А'Я

Ущільнення. Ущільнення в центробеавд компресорі необхідні для ізоляції Bif реннего простору від атмосфери (внецщ ущільнення) та поділу окремихнавчаючиков з різним тиском всерединіКомпссміття (внутрішні ущільнення).

Внутрішні ущільнення зазвичай виконують лабіринтових Вони складаються з гребенів, які поділяють зазор між ст щающую і нерухомою деталями, на ряд послідовники} розташованих камер. З області більш високого давлез | через зазор над гребенем протікає газ. При цьому відбувається із! його розширення з падінням тиску і температури (адіаС ве розширення). У просторі між гребенями скор газу практично повністю гаситься, а температура підвищує фізичну до первісної. Такий процес повторюється в кожній по дующей камері, тому тиск газу стає всемекі менше. Чим менше зазор між гребенем ущільнення і менше кут кромки гребеня, тим незначніше витоку че лабіринтове ущільнення (рис. 168). Загальні втрати газу ч <лабіринтові ущільнення складають 2-6% маси всасиваецй газу і залежать від конструкції і розмірів машини.

Залежно від форми ущільнення підрозділяють на гл кі (рис. 168, г) і ступінчасті (рис. 168, а-в). Гладкі) нання прості у виготовленні і експлуатації, але витоку них в 1,5-1,8 рази вище, ніж через ступінчасті.

Повна герметизація компресора можлива неувипадках. Наприклад, на повітряних компресорах в якост зовнішніх використовують лабіринтові ущільнення (витоку через відводяться під всмоктуючий патрубок або в атмосферу).

Часто виникають ситуації, коли необхідна ізол ^ внутрішніх порожнин компресора. При цьому возможни-! випадку-коли потрапляння повітря або іншого газу ві "компресора допустимо і коли змішання стискається га іншим газом неприпустимо. У першому випадку в підвід

Мал. 168. Лабіринтові ущільнення:

/ -Вал; 2 диск лабіринтового ущільнення; 3-закладний кільце 164

Мал. 169. Зовнішнє ущільнення, яке працює Рис. 170. Зовнішнє ущільнення з підсмоктуванням повітря з повітряним затвором

трубопроводі постійно підтримується тиск нижче атмосферного, а на стороні нагнітання встановлюють спеціальне ущільнення (рис. 169). У цьому ущільненні простір А пов'язане з лінією всмоктування трубопроводом великого перерізу. Тому в просторі А підтримується тиск нижче атмосферного. Через лабіринт зовнішнього ущільнення відбувається підсос деякої кількості атмосферного повітря. Таким чином, витоку газу з компресора в навколишнє середовище повністю виключаються.

Схема ущільнення для другого випадку приведена на рис. 170. Ущільнення здійснюється так званим повітряним затвором. З компресора газ через лабіринт потрапляє в простір а. Встановлене на валу компресора колесо / вентилятора нагнітає атмосферне повітря в простір а. Суміш, що складається з перекачується газу і повітря, при тиску, близькому до атмосферного, виводиться через трубопровід 2 в витяжну систему.

У деяких випадках необхідна повна герметизація машини. Найбільш просте рішення-розміщення компресора разом з приводом в герметизированном боксі. Таке рішення можливе тільки з малогабаритними компресорами.

ис. 171. манжетних герметичне уп - "отненіе

Мал. 172. Герметичне ущільнення, яке працює після зупинки машини

При великих розмірах компресорів для їх герметізаь, використовують манжетні ущільнення (рис. 171). В камеру 3 ПС тиском подається масло, притискає манжети 2 до валу ^ Ц Таким чином досягається ефект самоущільнення.

На рис. 172 зображено герметичне ущільнення, использ ^ моє в тих випадках, коли необхідна герметизація приостанске компресора. В цьому випадку масляний насос, нагнетающ масло в манжетні ущільнення, не працює. При роботікомуресора від його масляного насоса через отвір в корпусі 7ч камеру 5 нагнітається масло. поршень 4 з ущільнювачакозйцом 3 віджимається від зазору між корпусом компресора Щ ротором 2. ^

При зупинці компресора і масляного насоса тиск! камері 5 падає. Під дією пружини 6 стрижень 4перкривает кільцем ущільнювача 3 зазор між ротором корпусом.

Розвантажувальний поршень. При односторонньому розташований? лінії всмоктування через різницю тисків на робоче Коя ((компресора з боку всмоктування і нагнітання виникає осьове зусилля, що діє на ротор в напрямку, протівд положностей руху потоку газу при всмоктуванні. Це підсил! може викликати зсув ротора, що призведе до зачіпанні е | торцевих поверхонь про корпус.!: Й

Для зменшення осьового зусилля на валу ротора за рабоч колесом 2 з напірної сторони встановлюють розвантажувальні поршень (рис. 173). Позначимо тиск в колесі зі сторі всмоктування через pi, а з боку нагнітання-через pz.Ocetзусилля, що діє на колесо, позначимо через Ri. Вва <Й що p \  а також, що рк <рч (рНзовнішнє тиск).

Отже, на розвантажувальний поршень буде действовд сила Rn, протилежна по напрямку силі Ri. Такимпро!

Мал. 173. Розвантажувальний поршень Рис. 174. Мембрана, укріплена ^ корпусі за допомогою гвинтів ';:

зом, на ротор в осьовому напрямку буде діяти результуюча сила, рівна

К ^ п.

Розвантажувальний поршень врівноважує близько 75% осьового зусилля. Для врівноваження залишкового зусилля вал компресора встановлюють в заради ально-наполегливих підшипниках.

Розвантажувальний поршень для зниження витоків забезпечений лабіринтовим ущільненням з великим числом гребенів (до 40). Урівноваження осьової сили здійснюють також за рахунок конструкції компресора (частина коліс має всмоктування з одного боку, а частина коліс - з іншого).

корпусі мембрана. Більшість відцентрових компресорів має корпус з горизонтальним роз'ємом. У верхню і нижню частини корпусу вмонтовані мембрани, що виконують функції дифузора і зворотного направляючого апарату. Обидві частини корпусу мають фланці, які стягуються болтами для забезпечення герметизації,

Точність взаємного розташування обох половин корпуса забезпечується установкою штифтів. Для зручності монтажу половин корпуса передбачені спеціальні монтажні штифти (свічки), довжина яких більше, ніж максимальний радіус робочого колеса. Для розбирання корпусу в його верхній половині передбачені віджимні болти, які забезпечують початковий відрив і підйом верхньої половини корпусу.

У спеціальних розточеннях верхньої і нижньої частин корпусу встановлюють мембрани. Нижню частину мембрани встановлюють вільно, а верхню частину / (рис. 174) кріплять до верхньої частини 2 корпусу кільцями 3 з допомогою гвинтів.

Дифузор відноситься до числа найбільш важливих вузлів відцентрового компресора, що визначають його економічність. Поверхні дифузора, дотичні з стисливим газом, ретельно обробляють.

На рис. 175 показаний один із способів кріплення лопаток дифузора до мембрани. вставку 1 приварюють до лопатки 2 і вставляють в отвір діафрагми. Для запобігання прово-рачіванія лопатки призначений гвинт 3. штифт 4 оберігає кінець лопатки від вібрації. Такий спосіб кріплення лопаток дозволяє при розбиранні змінювати кут нахилу лопатки, що в

визначених межах дозволяє змінювати характерісті! компресора. '

Підшипники, муфти, фундаментні рами. У відцентро компресорах використовують підшипники кочення (кулькові роликові), а також підшипники ковзання. вкладишіпопідшипників ковзання виготовляють зі сталі і заливаютьбабітом. Для зручності монтажу підшипники мають раз'в. Змазування підшипників здійснюється маслом, яке ц | тиском підводиться до нижнього вкладиша, щоб при розбі! ке виключити від'єднання масляних комунікацій. 1

Підшипники сприймають зусилля, що діють як ^ радіальному, так і в осьовому напрямках. Незважаючи на те, 'розвантажувальний поршень проектують з таким розрахунком, чтс результуюча осьового зусилля завжди діяла в ОДГ напрямку, проте підшипники в відцентрових до <компресорів встановлюють так, що вони сприймають осівши зусилля в двох протилежних напрямках. Це пояснюється! тим, що при помпажа осьове зусилля змінює спрямований Зазвичай застосовують Самоустановлювальні підшипники.

Підшипники є надзвичайно відповідальними узлг компресора, від їх стану залежить безпека експлуатац ції. Тому на трубопроводах, відвідних масло від підшипників ка, необхідний візуальний контроль і контроль температури

Кожен підшипник має термометр на верхній половій вкладиша. Температура вкладиша при експлуатації не дол1 на перевищувати 75 ° С. Великі компресори забезпечені такз автоматичною системою, яка відключає компресор при ні;] допустимих осьовому зсуві ротора.

Для приєднання вала компресора до приводу предназв чени муфти. Так як забезпечити ретельну центрування обой | валів при монтажі дуже складно і необхідно враховувати під | можне осьові і радіальні зміщення, викликані температ ним розширенням, зносом підшипників, перекосом фундамв | та і т. п., то для швидкохідних компресорів застосовують ynpg Гії муфти. Такі муфти передають тільки крутний момев 'розвантажують вал компресора від можливих изгибающих мої тов. Крім того, пружні муфти перешкоджають распространи вібрацій. Найбільш поширеними є зубчае муфти, а для передачі невеликих потужностей-муфти з р <новими пальцями.

Фундаментні рами, на яких встановлюються комп (сори, повинні бути досить масивними і жорсткими. Наи (леї повно відповідають цим вимогам чавунні литі рамьг.-l такі рами мають високу вартість. Зазвичай фундаментн1 | рами виконують зварними. Раму кріплять до фундаменту базікати і заливають бетоном. Для з'єднання з корпусом компрес " 'рама має оброблені поверхні. Найбільш розбраті

денним способом з'єднання рами з корпусом є з'єднання за допомогою штифтів і шпонок. Припливи корпусу розташовують в горизонтальній площині. З одного боку припливи корпуси з'єднані з рамою штифтами, що допускають переміщення корпусу в напрямку, перпендикулярному осі рами. З іншого боку корпус з'єднують з рамою шпонкой. Шпонкова канавка розташована по осі компресора, що забезпечує можливість переміщень в цьому напрямі.

Так як переміщення корпусу щодо фундаментної рами в основному викликані температурними розширеннями, то затягування болтів не слід робити з надмірним зусиллям.

Регулювання відцентрових компресорів. В умовах експлуатації відцентрових компресорів часто виникає необхідність змінювати їх подачу в широких межах. Необхідно також забезпечувати певну залежність між тиском і подачею. Наприклад, для роботи пневматичних інструментів необхідно підтримувати в мережі певний тиск незалежно від зміни подачі. Для компресорів, що нагнітають повітря в доменні печі, треба підтримувати задану подачу при зміні тиску, яке залежить від опору шару шихти в печі, що змінюється в залежності від ходу технологічного процесу.

Регулювання відцентрового компресора зводиться до зміни положення робочої точки. Ця зміна можна робити зміною характеристик компресора або мережі.

Найбільш поширеними способами регулювання роботи компресора є зміна частоти обертання ротора і дросселирование. Відцентровий компресор не може працювати при помпажа.

На рис. 176 приведена напірна характеристика відцентрового компресора, яка визначає залежність подачі по всмоктуванню від кінцевого тиску (крива /). При максимальній подачі Омакс тиск нагнітання р одно початкового тиску ри.

При підвищенні тиску в мережі нагнітання до ркр подача компресора знижується до Окр. крива 2 являє собою характеристику мережі.

Нагоди, коли компресор повинен забезпечити постійний тиск незалежно від витрати, відповідає характеристика, відповідних р ^ ^ ц апорная характерно. щая кривої 4, а нагоди, коли ком тика відцентрового компрес-компресорів повинен забезпечити постійного сміття

ство витрати при змінному тиску, - кривий 3.

Крім зазначених випадків можливий і третій випадок,ко,необхідно регулювання тиску нагнітання при змінений ^ подачі. В цьому випадку для підтримки певного тиску ня у споживача необхідно регулювати тискгазу Г компресором. Задана характеристика компресора соотвеЯ ствует кривої 2. Я

На практиці вибір способу регулювання залежить від конст | рукции компресора і типу приводу. якщо компресориме «|привід з регульованою частотою обертання, то це дає возмоая ність регулювати частоту обертання ротора компресора.Піяпідвищенні частоти обертання ротора кінцевий тиск ^ | потужність збільшуються, при зменшенні-тиск і Moiq | ність знижуються. ^ Д

Регулювання зміною частоти обертання ротора являеД ся найбільш точним і економічним способом регуліровЦ ня. . , д

Для відцентрових компресорів, що мають в якості ПРЦ вода асинхронний двигун, зазвичай застосовують регульована дросселированием газу на всмоктуванні. При такому способі регЦ лирования за допомогою дросельної заслінки знижується давлв | ня всмоктування в компресор. Таким чином забезпечуєте зниження тиску нагнітання до заданого. Тиск у Bcaj Сива трубопроводі перед дросельною заслінкою залишається ^ (постійним. '-, |

Однією з різновидів способу регулювання центробея (| них компресорів є відключення одного боку у кого | компресорів з двостороннім всмоктуванням. При відборі потребіЦ телем найбільших кількостей газу, коли подача компресор || менше критичної і лежить в помпажной зоні, необхідний '! Застосовувати антипомпажного регулювання, q

Якщо задана подача компресора Qi менше Qnp, то кому | компресорів налаштовують на подачу Q2, що перевищує Qnp і ра <| покладену в стійкій зоні. Різниця витрати Q2-Qi пий пускається з лінії нагнітання в лінію всмоктування або вики) 1В Сива в атмосферу. Антипомпажного регулювання здійс * ся тільки в автоматичному режимі спеціальними ai помпажнимі регуляторами.

Найбільш простими по конструкції є одноступ чатие відцентрові компресори, що не мають охолоджений (рис. 177). Подача компресора не перевищує 5 м ^ с, а давши ня нагнітання-0,1 МПа. Вал компресора встановлений в Д1 підшипниках ковзання, один з яких радіальний, а д гой комбінований. Корпус компресора має горизонт! ний роз'єм і кріпиться до корпусу підшипників посредст фланця.

Робоча, колесо компресора встановлено консольно. СЦ | боку нагнітання робоче колесо має два лабірінтньД ущільнення. Простір між цими ущільненнями соедінвД але отвором з порожниною всмоктування, в яких постійна підсмоктується незначна кількість повітря, таккал тиск в ній нижче атмосферного. Завдяки цьому утечкД перекачується газу з компресора виключаються. Часткове розвантаження від осьової сили відбувається за рахунок того, що одне wu лабіринтових ущільнень розташоване на великому діаметру несе диска. Ц

Більшість конструкцій відцентрових компресорів npw редбачає охолодження стиснення газу. Найбільш простиДД способом охолодження є впорскування рідини в СЖІ1Я травнем газ. Двоступеневий відцентровий компресор-д охолодженням газу уприскуванням рідини зображений нд

Мал. 178. Двохступеневий відцентровий компресор з охолодженнямстискаєтьсяного газу уприскуванням рідини Я /-перша щабель; г-другий ступінь; Я-вал Ц

Мал. 178. Подача компресора дорівнює 7,0 МКС, а тиск ЙД тания 0,15 МПа. Привід компресора здійснюється ti | редуктор від асинхронного електродвигуна потужно (| '600 кВт. -'. На рис. 179 наведено оригінальна конструкція воздам го відцентрового компресора, проміжні холодільв_ якого розташовані безпосередньо в корпусі машини?] обидві сторони від осі. Після першого робочого колеса повітря й | ходить через зовнішні холодильники, а після другого-че§внутрішні. Такі компресори мають до 17 робочихКОЩ розташованих на одному валу, і розвивають тисків ;! 320-Ю5 Па. Ніяких принципових відмінностей від рассмо них конструкцій ці компресори не мають і відрізняються до розмірами і робочими параметрами.

§ 8. Осьові компресори і повітродувки

Відомо, що відцентрові сили інерції обусловл1 більш високий ступінь стиснення в відцентрових компрес в порівнянні з осьовими. Характеристики відцентрових, I компресорів більш пологі, що свідчить про більш шир) області їх стійкої роботи. Осьові компресори ІІ більш високий ККД, вони більш компактні. Їх целесообр1 (застосовувати в тих випадках, коли основною вимогою явлж велика подача та щодо невисокий тиск нагне ^) Характерною особливістю осьових компресорів є значні окружні швидкості (до 400 м / с) і велике ступенів (до 20), що висуває особливі вимоги до п {сти лопатей і валу компресора. Під поняттям ступінь

Мал. 180. Осьовий компресор 174

го компресора мається на увазі сукупність одного ряду робочих і наступного ряду напрямних лопаток.

На рис. 180 зображена схема осьового компресора, основними вузлами якого є ротор 1 і корпус 4, Число ступенів - 20. До ротора кріпляться робочі 2, а до корпусу-направляючі лопатки 5 і 3. Стислий газ надходить у вхідний направляючий апарат компресора через патрубок 6, а потім послідовно проходить всі ступе- Рис. 181. Осьовий компресор з пос-ні компресора. з останньої JIewe(i відцентрової щаблем:

Сходинки Газ Потрапляє У ДІффу- '^юй компресор; 2 - відцентрова

зор 8 і напірний патрубок 7.

Так як тиск газу підвищується при русі його від щабля до щабля, то висота лопаток також відповідно зменшується. При зменшенні висоти лопаток знижується ККД ступені. Розрахунки показують, що лопатки з висотою менше 30-40 мм використовувати недоцільно. Тому в деяких випадках слід замінити три-чотири останні ступені осьового компресора однієї відцентрової (рис. 181).

Рівня осьового компресора прийнято класифікувати за коефіцієнтом реактивності.ступенем реактивності 9 називають відношення статичного до повного теоретичного напору, що розвивається компресором. При відсутності попереднього закручування потоку газу на вході в робоче колесо і при

умови, ЩО С2т = СЮТ

) = 1.

С2Ц + СЩ

У реактивних щаблях тиск газу зростає в результаті переходу кінетичної енергії в потенційну тільки в робочих каналах, так як напрямні пристрої призначені тільки для зміни напрямку потоку. У частково реактивних щаблях перетворення енергії відбувається як в робочих, так і в напрямних каналах. Коефіцієнт реактивності ступенів осьових компресорів складає 0,4-0,8.

Осьові компресори класифікують за різними визнаємо: по відношенню швидкості газу в каналах ступені до місцевої швидкості звуку в газі (дозвукові, надзвукові); по числу корпусів (одно-, двокорпусні та т. п.); по конструкції ротора

(Барабанного або дискового типу); за характерними особливостями конструкції (типу корпусу, конструкції проточноїчадтипу і розташуванню напірного і всмоктуючого патрубки за технологією виробництва основних деталей (наприклад ;;;

звареним або литим корпусом, ротором і т. п.).



1   2   3   4   5   6

Призначення і класифікація компресорів | поршневі компресори | Основні вузли і деталі поршневих компресорів | відцентрові компресори |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати