Дае поўнае ўяўленне аб структуры, прынцыпе працы, перавагах і недахопах кампрэсараў з восевым патокам
Веды аб восевых кампрэсарах
Кампрэсары з восевым патокам і цэнтрабежныя кампрэсары адносяцца да кампрэсараў хуткаснага тыпу і абодва называюцца турбіннымі;значэнне кампрэсараў хуткаснага тыпу азначае, што іх прынцыпы працы абапіраюцца на тое, што лопасці выконваюць працу над газам і спачатку прымушаюць паток газу. Хуткасць патоку значна павялічваецца перад пераўтварэннем кінэтычнай энергіі ў энергію ціску.У параўнанні з цэнтрабежным кампрэсарам, паколькі паток газу ў кампрэсары адбываецца не ў радыяльным, а ў восевым кірунку, найбольшай асаблівасцю восевага кампрэсара з'яўляецца тое, што прапускная здольнасць газавага патоку на адзінку плошчы вялікая і аднолькавая Зыходзячы з перадумовы аб'ёму апрацоўчага газу, радыяльны памер невялікі, асабліва падыходзіць для выпадкаў, калі патрабуецца вялікі расход.Акрамя таго, кампрэсар з восевым патокам таксама мае такія перавагі, як простая структура, зручная эксплуатацыя і абслугоўванне.Аднак ён відавочна саступае цэнтрабежным кампрэсарам з пункту гледжання складанага профілю лопасцяў, высокіх патрабаванняў да тэхналагічнага працэсу, вузкай стабільнай рабочай зоны і малога дыяпазону рэгулявання расходу пры пастаяннай хуткасці.
Наступны малюнак уяўляе сабой прынцыповую схему канструкцыі восевага кампрэсара серыі AV:
1. Шасі
Корпус кампрэсара з восевым патокам прызначаны для гарызантальнага падзелу і выраблены з чыгуну (сталі).Ён мае такія характарыстыкі, як добрая калянасць, адсутнасць дэфармацыі, шумапаглынанне і зніжэнне вібрацыі.Зацягніце балтамі, каб злучыць верхнюю і ніжнюю паловы ў вельмі жорсткае цэлае.
Корпус абапіраецца на аснову ў чатырох кропках, і чатыры кропкі апоры размешчаны па абодва бакі ніжняга корпуса блізка да сярэдняй разрэзнай паверхні, каб апора блока мела добрую ўстойлівасць.Дзве з чатырох кропак апоры з'яўляюцца фіксаванымі, а дзве іншыя - слізгальнымі.Ніжняя частка кажуха таксама забяспечаная двума накіроўвалымі шпонкамі ў восевым кірунку, якія служаць для цеплавога пашырэння агрэгата ў працэсе працы.
Для вялікіх блокаў слізгальная кропка апоры падтрымліваецца паваротным кранштэйнам, і спецыяльныя матэрыялы выкарыстоўваюцца, каб зрабіць невялікім цеплавое пашырэнне і паменшыць змену цэнтральнай вышыні блока.Акрамя таго, усталёўваецца прамежкавая апора для павышэння калянасці агрэгата.
2. Статычны лопастны цыліндр
Нерухомы лопастны цыліндр з'яўляецца апорным цыліндрам для рэгуляваных нерухомых лопасцяў кампрэсара.Ён выкананы ў выглядзе гарызантальнага шпагата.Геаметрычны памер вызначаецца аэрадынамічнай канструкцыяй, якая з'яўляецца асноўным зместам канструкцыі кампрэсара.Уваходнае кольца супадае з впускным канцом нерухомага цыліндра з падшыпнікам лопасці, а дыфузар - з выпускным канцом.Яны адпаведна злучаны з кажухом і ўшчыльняльнай гільзай, каб утварыць збежны канал на ўпускным канцы і пашыральны канал на выпускным канцы.Канал і канал, утвораны ротарам і цыліндрам падшыпніка лопасці, аб'ядноўваюцца, каб утварыць поўны канал паветранага патоку восевага кампрэсара.
Корпус цыліндру стацыянарнага цыліндра з падшыпнікамі лопасці адліты з каванага чыгуну і быў апрацаваны з высокай дакладнасцю.Два канцы адпаведна абапіраюцца на корпус, канец каля выпускнога боку з'яўляецца слізгальнай апорай, а канец каля боку паветразаборніка з'яўляецца фіксаванай апорай.
Існуюць паваротныя накіроўвалыя лопасці на розных узроўнях і аўтаматычныя падшыпнікі лопасці, шатуны, паўзункі і г.д. для кожнай накіроўвалай лопасці на цыліндры падшыпніка лопасці.Стацыянарны створкавы падшыпнік - гэта сферычны чарнільны падшыпнік з добрым эфектам самазмазкі, тэрмін яго службы больш за 25 гадоў, што з'яўляецца бяспечным і надзейным.Для прадухілення ўцечкі газу і траплення пылу на ножку лопасці ўстаноўлена сіліконавае ўшчыльняльнае кольца.Для прадухілення ўцечкі на вонкавым крузе выпускнога канца цыліндру падшыпніка і апоры корпуса прадугледжаны ўшчыльняльныя паласы для напаўнення.
3. Рэгулявальны цыліндр і механізм рэгулявання лопасці
Рэгулявальны цыліндр звараны сталёвымі пласцінамі, расшчэпленымі па гарызанталі, а сярэдняя шплінтная паверхня злучана нітамі, якія валодаюць высокай калянасцю.Ён падтрымліваецца ўнутры корпуса ў чатырох кропках, а чатыры апорных падшыпніка зроблены з металу "Du" без змазкі.Дзве кропкі з аднаго боку напаўзачыненыя, што дазваляе рух па восі;дзве кропкі на другім баку распрацаваны. Тып дазваляе восевае і радыяльнае цеплавое пашырэнне, і накіроўвалыя кольцы розных прыступак лопасцяў усталяваны ўнутры рэгулявальнага цыліндру.
Механізм рэгулявання лопасці статара складаецца з серварухавіка, злучальнай пласціны, рэгулявальнага цыліндру і цыліндра апоры лопасці.Яго функцыя заключаецца ў рэгуляванні кута лопасцяў статара на ўсіх узроўнях кампрэсара ў адпаведнасці з зменнымі ўмовамі працы.Два серводвигателя ўстаноўлены з абодвух бакоў кампрэсара і злучаны з рэгулявальным цыліндрам праз злучальную пласціну.Серварухавік, сілавая алейная станцыя, нафтаправод і набор аўтаматычных прыбораў кіравання ўтвараюць гідраўлічны сервопривод для рэгулявання кута лопасці.Калі дзейнічае алей пад высокім ціскам 130 бар з сілавой алейнай станцыі, поршань серварухавіка рухаецца, і злучальная пласціна рухае рэгулявальны цыліндр сінхронна рухацца ў восевым кірунку, а паўзунок прыводзіць у рух лопасць статара. праз кривошип, каб дасягнуць мэты рэгулявання кута лопасці статара.З патрабаванняў да аэрадынамічнай канструкцыі відаць, што велічыня рэгулявання вугла лопасці кожнай ступені кампрэсара адрозніваецца, і звычайна велічыня рэгулявання паслядоўна памяншаецца ад першай ступені да апошняй, што можна рэалізаваць, выбраўшы даўжыню крывашыпа, гэта значыць ад першай стадыі да апошняй стадыі павялічваецца ў даўжыню.
Рэгулявальны цыліндр таксама называюць «сярэднім цыліндрам», таму што ён размешчаны паміж корпусам і цыліндрам падшыпніка ляза, у той час як корпус і цыліндр падшыпніка ляза называюцца «вонкавым цыліндрам» і «ўнутраным цыліндрам» адпаведна.Такая трохслаёвая структура цыліндру значна зніжае дэфармацыю і канцэнтрацыю напружання блока з-за цеплавога пашырэння і ў той жа час абараняе механізм рэгулявання ад пылу і механічных пашкоджанняў, выкліканых знешнімі фактарамі.
4. ротар і лопасці
Ротар складаецца з галоўнага вала, рухомых лопасцяў на ўсіх узроўнях, распорных блокаў, груп фіксацыі лопасцей, пчаліных лопасцей і г. д. Ротар мае структуру роўнага ўнутранага дыяметра, што зручна для апрацоўкі.
Шпіндзель выкаваны з высокалегаванай сталі.Хімічны склад матэрыялу галоўнага вала павінен быць строга правераны і прааналізаваны, а паказчык прадукцыйнасці правяраецца тэставым блокам.Пасля чарнавой механічнай апрацоўкі патрабуецца выпрабаванне гарачым ходам, каб праверыць яго тэрмічную стабільнасць і ліквідаваць частку рэшткавага напружання.Пасля таго, як вышэйпаказаныя паказчыкі кваліфікаваны, ён можа быць уведзены ў фінішную апрацоўку.Пасля завяршэння аздаблення патрабуецца праверка афарбоўкі або праверка магнітных часціц на цапфах з абодвух канцоў, расколіны недапушчальныя.
Рухомыя лопасці і нерухомыя лопасці выраблены з нарыхтовак для кавання з нержавеючай сталі, а сыравіну неабходна праверыць на хімічны склад, механічныя ўласцівасці, уключэнні неметалічнага дзындры і расколіны.Пасля паліроўкі ляза праводзіцца вільготная пескоструйная апрацоўка для павышэння ўстойлівасці паверхні да стомленасці.Лязо для фармавання павінна вымераць частату і, пры неабходнасці, адрамантаваць частату.
Рухомыя лопасці кожнай прыступкі ўсталёўваюцца ў паваротную вертыкальную дрэвападобную каранёвую канаўку ляза ўздоўж акружнага кірунку, і распорныя блокі выкарыстоўваюцца для размяшчэння дзвюх лопасцей, а фіксуючыя распорныя блокі выкарыстоўваюцца для размяшчэння і фіксацыі двух рухомых лопасцей усталёўваецца ў канцы кожнага этапу.тугі.
На абодвух канцах колы апрацаваны два балансіруючыя дыскі, і лёгка балансаваць гіры ў дзвюх плоскасцях.Ураўнаважваючая пласціна і ўшчыльняльная ўтулка ўтвараюць ураўнаважвальны поршань, які функцыянуе праз ураўнаважваючую трубу, каб збалансаваць частку восевай сілы, стваранай пнеўматыкай, паменшыць нагрузку на ўпорны падшыпнік і зрабіць падшыпнік больш бяспечным.
5. Залоза
На баку ўпуску і выпуску кампрэсара ёсць ушчыльняльныя ўтулкі канца вала адпаведна, а ўшчыльняльныя пласціны, убудаваныя ў адпаведныя часткі ротара, утвараюць лабірынтавае ўшчыльненне для прадухілення ўцечкі газу і ўнутранага прасочвання.Каб палегчыць мантаж і абслугоўванне, ён рэгулюецца з дапамогай рэгулявальнага блока на вонкавым крузе ўшчыльняльнай гільзы.
6. Апорная скрынка
Радыяльныя падшыпнікі і ўпорныя падшыпнікі размешчаны ў падшыпнікавай скрынцы, а алей для змазкі падшыпнікаў збіраецца з падшыпнікавай скрынкі і вяртаецца ў масляны бак.Звычайна ніжняя частка скрынкі абсталявана накіроўвалай прыладай (пры інтэграцыі), якая ўзаемадзейнічае з асновай, каб зрабіць блок у цэнтры і тэрмічнаму пашырацца ў восевым кірунку.Для раз'ёмнага корпуса падшыпніка тры накіроўвалыя шпонкі ўстаноўлены ўнізе збоку для палягчэння цеплавога пашырэння корпуса.Восевая накіроўвалая шпонка таксама размешчана на адным баку корпуса ў адпаведнасці з корпусам.Каробка падшыпнікаў абсталявана такімі прыладамі кантролю, як вымярэнне тэмпературы падшыпнікаў, вымярэнне вібрацыі ротара і вымярэнне перамяшчэння вала.
7. падшыпнік
Большая частка восевай цягі ротара прыпадае на балансір, а астатняя восевая цяга каля 20~40 кН - на ўпорны падшыпнік.Напорныя накладкі можна аўтаматычна рэгуляваць у залежнасці ад памеру нагрузкі, каб забяспечыць раўнамернае размеркаванне нагрузкі на кожную накладку.Напорныя накладкі зроблены з вугляродзістай сталі, літой Бабіт сплаву.
Радыяльныя падшыпнікі бываюць двух тыпаў.Кампрэсары з высокай магутнасцю і нізкай хуткасцю выкарыстоўваюць эліптычныя падшыпнікі, а кампрэсары з нізкай магутнасцю і высокай хуткасцю - падшыпнікі з нахілам.
Для зручнасці запуску буйнагабарытныя агрэгаты, як правіла, абсталяваны дамкратнымі прыладамі высокага ціску.Помпа высокага ціску стварае высокі ціск 80 МПа за кароткі час, а пад радыяльным падшыпнікам усталяваны алейны басейн высокага ціску, каб падняць ротар і паменшыць супраціўленне запуску.Пасля запуску ціск масла падае да 5~15 МПа.
Восевы кампрэсар працуе ў разліковых умовах.Пры змене ўмоў эксплуатацыі яго рабочая кропка пакіне праектную кропку і ўвойдзе ў зону непраектных працоўных умоў.У гэты час рэальная сітуацыя паветранага патоку адрозніваецца ад праектных умоў эксплуатацыі., і пры пэўных умовах узнікае ўмова няўстойлівага патоку.З цяперашняга пункту гледжання існуе некалькі тыповых няўстойлівых умоў працы: а менавіта, працоўныя ўмовы паваротнага стойла, умовы працы пры перанапружаннях і ўмовы блакіроўкі, і гэтыя тры ўмовы працы належаць да аэрадынамічных няўстойлівых умоў працы.
Калі кампрэсар з восевым патокам працуе ў такіх нестабільных умовах працы, не толькі значна пагаршаецца прадукцыйнасць працы, але часам узнікаюць моцныя вібрацыі, так што машына не можа працаваць нармальна, і нават могуць адбыцца сур'ёзныя няшчасныя выпадкі.
1. Паваротны стойла восевага кампрэсара
Вобласць паміж мінімальным вуглом нерухомай лопасці і лініяй мінімальнага працоўнага вугла характарыстыкі кампрэсара з восевым патокам называецца вобласцю паваротнага зрыву, і паваротны звал дзеліцца на два тыпу: прагрэсавальны і рэзкі звал.Калі аб'ём паветра меншы за абмежаванне круцільнай лініі спынення галоўнага вентылятара з восевым патокам, паветраны паток на задняй частцы лопасці адрываецца, а паветраны паток унутры машыны ўтварае пульсавалы паток, які выкліча лопасць ствараць пераменны стрэс і выклікаць пашкоджанне ад стомленасці.
Для таго, каб прадухіліць прыпынак, аператар павінен быць знаёмы з характэрнай крывой рухавіка і хутка праходзіць праз зону спынення ў працэсе запуску.У працэсе эксплуатацыі мінімальны вугал лопасці статара не павінен быць меншым за вызначанае значэнне ў адпаведнасці з правіламі вытворцы.
2. Восевы перанапружанне кампрэсара
Калі кампрэсар працуе ў спалучэнні з трубаправоднай сеткай з пэўным аб'ёмам, калі кампрэсар працуе з высокай ступенню сціску і нізкай хуткасцю патоку, як толькі хуткасць патоку кампрэсара становіцца меншай за пэўнае значэнне, паток паветра ў задняй дузе лопасцей будзе сур'ёзна аддзелены, пакуль праход не будзе перакрыты, і паток паветра не будзе моцна пульсаваць.І ўтвараюць ваганні з паветрапрапускной здольнасцю і супрацівам паветра выхадны трубы сеткі.У гэты час параметры паветранага патоку сеткавай сістэмы ў цэлым моцна вагаюцца, гэта значыць аб'ём паветра і ціск перыядычна змяняюцца з часам і амплітудай;магутнасць і гук кампрэсара перыядычна мяняюцца..Вышэйзгаданыя змены вельмі сур'ёзныя, выклікаючы моцную вібрацыю фюзеляжа, і нават машына не можа падтрымліваць нармальную працу.Гэта з'ява называецца ўсплёскам.
Паколькі ўсплёск - гэта з'ява, якая ўзнікае ва ўсёй сістэме машыны і сеткі, ён звязаны не толькі з характарыстыкамі ўнутранага патоку кампрэсара, але таксама залежыць ад характарыстык трубаправоднай сеткі, а яго амплітуда і частата дамінуюць аб'ёмам трубаправоднай сеткі.
Наступствы перанапружання часта сур'ёзныя.Гэта прывядзе да таго, што кампаненты ротара і статара кампрэсара будуць падвяргацца пераменным нагрузкам і разбурэнням, у выніку чаго анамаліі міжступеньчатага ціску будуць выклікаць моцную вібрацыю, што прывядзе да пашкоджання ўшчыльненняў і ўпорных падшыпнікаў і да сутыкнення ротара і статара., выклікаючы сур'ёзныя аварыі.Асабліва для кампрэсараў з восевым патокам высокага ціску, перанапружанне можа разбурыць машыну за кароткі час, таму кампрэсару нельга працаваць ва ўмовах перанапружання.
З прыведзенага вышэй папярэдняга аналізу вядома, што ўсплёск у першую чаргу выкліканы спыненнем кручэння, выкліканым неадрэгуляванасцю аэрадынамічных параметраў і геаметрычных параметраў у каскадзе лопасцей кампрэсара пры зменлівых умовах працы.Але не ўсе паваротныя стойла абавязкова прывядуць да ўсплёску, апошняе таксама звязана з сістэмай трубаправоднай сеткі, таму фарміраванне з'явы ўсплёску ўключае два фактары: унутрана гэта залежыць ад кампрэсара з восевым патокам. Пры пэўных умовах адбываецца раптоўнае раптоўнае спыненне ;вонкава гэта звязана з прапускной здольнасцю і характарыстыкай сеткі труб.Першае з'яўляецца ўнутранай прычынай, а другое - знешнім станам.Унутраная прычына толькі спрыяе ўсплёску ў супрацоўніцтве знешніх умоў.
3. Закаркаванне восевага кампрэсара
Гарлавіна лопасці кампрэсара фіксуецца.Пры павелічэнні расходу за кошт павелічэння восевай хуткасці паветранага патоку адносная хуткасць паветранага патоку павялічваецца, а адмоўны вугал атакі (кут атакі - гэта вугал паміж напрамкам паветранага патоку і вуглом ўстаноўкі ўваходнага адтуліны ляза) таксама павялічваецца.У гэты час сярэдні паветраны паток на самым маленькім участку ўваходу ў каскад дасягне хуткасці гуку, так што паток праз кампрэсар дасягне крытычнага значэння і не будзе далей павялічвацца.Гэта з'ява называецца блакаваннем.Гэтая блакіроўка першасных лопасцяў вызначае максімальны расход кампрэсара.Калі ціск выхлапных газаў зніжаецца, газ у кампрэсары павялічыць хуткасць патоку з-за павелічэння аб'ёму пашырэння, і закаркаванне таксама адбудзецца, калі паток паветра дасягне хуткасці гуку ў канчатковым каскадзе.Паколькі паветраны паток апошняй лопасці перакрыты, ціск паветра перад апошняй лопасцю павялічваецца, а ціск паветра за апошняй лопасцю памяншаецца, у выніку чаго розніца ціску паміж пярэдняй і задняй часткамі апошняй лопасці павялічваецца, так што сіла на пярэдняй і задняй частцы канчатковага ляза не збалансавана, і можа ўзнікнуць напружанне.выклікаць пашкоджанне ляза.
Калі вызначаюцца форма лопасці і параметры каскаду восевага кампрэсара, таксама фіксуюцца яго характарыстыкі блакавання.Восевыя кампрэсары не павінны працаваць занадта доўга ў вобласці ніжэй дроселя.
Наогул кажучы, кантроль супраць засмечвання кампрэсара з восевым патокам не павінен быць такім строгім, як кантроль супраць перанапружання, дзеянне кіравання не павінна быць хуткім, і няма неабходнасці ўсталёўваць кропку прыпынку адключэння.Што тычыцца таго, ці ўсталёўваць кантроль супраць засмечвання, гэта таксама залежыць ад самога кампрэсара. Спытаеце рашэнне.Некаторыя вытворцы ўлічылі ў канструкцыі ўзмацненне лопасцяў, каб яны вытрымлівалі павелічэнне нагрузкі флаттера, таму ім не трэба наладжваць кантроль блакіроўкі.Калі вытворца не лічыць, што трываласць ляза павінна быць павялічана, калі ў канструкцыі ўзнікае з'ява блакіроўкі, павінны быць прадугледжаны сродкі аўтаматычнага кіравання супраць блакіроўкі.
Схема кіравання восевым кампрэсарам супраць засмечвання выглядае наступным чынам: на выхадным трубаправодзе кампрэсара ўсталяваны дросельны клапан, і два сігналы выяўлення расходу на ўваходзе і ціску на выхадзе адначасова паступаюць на ўваход. рэгулятар супраць засмечвання.Калі ціск на выхадзе з машыны ненармальна падае і рабочая кропка машыны апускаецца ніжэй за антыблакавальную лінію, выхадны сігнал рэгулятара пасылаецца на антыблакавальны клапан, каб зрабіць клапан меншым закрыццём, таму ціск паветра павялічваецца , хуткасць патоку памяншаецца, і рабочая кропка ўваходзіць у антыблакавальную лінію.Вышэй лініі блакавання машына пазбаўляецца ад стану блакіроўкі.
