Компрессорное и вакуумное оборудование. Пример курс.проекта КВО. На курсовой проект по расчету и конструированию цбк
 Скачать 437.18 Kb.
|
|
Рис.1 Основные элементы центробежного компрессора Центробежные и осевые компрессоры относятся к динамическим компрессорам. В них давление повышается при непрерывном движении газа через проточную часть машины за счет энергии, которую сообщают газу лопатки вращающегося ротора. При этом кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Основными элементами центробежного компрессора (рис.1) являются: рабочее колесо 1 с лопатками 2 и диффузор (кольцевой отвод) 3. Газ, находящийся между лопатками при вращении колеса получает вращательное движение. Под действием центробежной силы газ перемещается к периферийной зоне колеса. Затем газ попадает в диффузор, площадь которого возрастает с увеличением радиуса, скорость газа снижается, а давление увеличивается. Для повышения эффективности работы диффузора по превращению кинетической энергии в потенциальную предназначены лопатки 4, упорядочивающие движение газа. При вращении рабочего колеса в зонах, расположенных у оси вращения, давление газа уменьшается по сравнению с давлением во всасывающем трубопроводе за счет чего образуется непрерывный поток, перемещающийся через проточную часть колеса.  Рис.2 Ступень центробежного компрессора При работе одного колеса и диффузора, образующих ступень центробежного компрессора (Рис.2), степень сжатия газа е= 1,6. ..2,0. Величина е зависит от размеров и формы колеса и диффузора, а также от частоты вращения. Если необходимо получать более высокие степени сжатия, то используют несколько ступеней. Конструктивно это обеспечивается установкой на одном валу нескольких рабочих колес, располагаемых в одном корпусе. В этом случае газ поступает в следующую ступень по каналам, образованным лопатками 5 направляющего аппарата. Степень сжатия центробежного компрессора равна произведению его отдельных ступеней. При сжатии газ нагревается. Для охлаждения газа предусмотрено внутреннее и внешнее охлаждение. При внешнем охлаждении газ, прежде чем попа дает в следующую ступень, проходит через холодильник, а при внутреннем охлаждении корпус холодильника имеет «рубашку», через которую прокачивается охлаждающая вода. Смазывание центробежных компрессоров. В центробежных компрессорах масло подается во вкладыши подшипников ротора, подшипники редуктора и электродвигателя, в уплотнения вала, а также в систему регулирования и автоблокировки. Динамика центробежных компрессоров. Наиболее важной частью центробежного компрессора является ротор, состоящий из вала, на котором установлены рабочие колеса, разгрузочный поршень, муфта, лабиринтные уплотнения. Ротор вращается в подшипниках, установленных в корпусе. В корпусе размещены также диффузоры, обратные направляющие аппараты и другие узлы. Роторы компрессоров вращаются с частотой вращения, равной нескольким тысячам мин-1 , а скорости в периферийной зоне рабочих колес достигают 300м/с. Поэтому к точности изготовления и монтажа ротора предъявляются очень высокие требования. Теоретически центр тяжести вращающихся масс ротора должен находится на его оси вращения. Практически обеспечить это невозможно. Смещение центра тяжести относительно оси вращения называют эксцентриситетом. Центробежная сила, возникающая при вращении ротора с эксцентрично расположенным центром тяжести, тем больше, чем больше эксцентриситет и масса ротора. Для оценки степени уравновешенности ротора используют понятие остаточный дисбаланс, который равен произведению массы ротора на эксцентриситет. Допустимые значения остаточного дисбаланса устанавливают в зависимости от массы и частоты вращения ротора. Нагрузки на опоры вращающихся роторов от центробежной силы, вызываемой остаточным дисбалансом, даже у наиболее уравновешенных роторов в несколько раз превышают нагрузки от их массы. Операцию по уравновешиванию ротора называют балансировкой. Так как идеально отбалансированных роторов не бывает, то наличие остаточного дисбаланса неизбежно вызывает нежелательные резонансные явления при так называемых критических частотах вращения. Ротор компрессора как любая физическая система имеет характерную ей собственную частоту колебаний. Когда частоты собственных колебаний и вращения ротора совпадают, то наступает явление резонанса.под действием возмущающей силы от неуравновешенных масс амплитуда колебаний системы стремится к бесконечности, ротор может разрушиться. Обычно рабочие частоты вращения роторов выше критических. Безопасность прохождения критических частот обеспечивается за счет упругих свойств вала ротора и скорости разгона Одним из параметров, определяющих критические частоты вращения, является длина ротора. В некоторых случаях при большом числе рабочих колес последние не удается расположить на одном валу. Поэтому сжатие газа осуществляют последовательно в нескольких последовательно расположенных компрессорах. Газодинамический расчет ЦБК 1.1 Исходные данные:       1.2 Выбор и определение основных параметров компрессора: 1) Изометрическая работа сжатия по параметрам заторможенного потока (полезная работа)  =  -1)  ;где  = ; = ;   ; ;2) Площадь на входе в рабочее колесо    100 ; 3) Диаметр на входе в рабочие колесо   =0,4 м;4) Окружная скорость на выходе из рабочего колеса   ;5) Наружный диаметр рабочего колеса  где  =0,55,   6) Частота вращения рабочего колеса   |