Материал: 2460

чении 9 и, значит, к увеличению скорости газа. В рабочем колесе В газ проходит два различных участка. На участке 0–1 радиальнокольцевого поворота энергия к газу не подводится, его скорость меняется незначительно. В сечении 1 газ поступает на рабочие лопатки, которые подводят к нему механическую энергию. Вследствие этого

Сдавление и скорость газа на участке 1 2 увеличиваются.

и б А Д И

Рис. 4.28. Схема двухступенчатого холодильного центробежного компрессора

116

Из рабочего колеса газ, движущийся с большой скоростью, посту-

пает в безлопаточный диффузор (БЛД) Г и затем в лопаточный диффузор (ЛД) Д. Площадь потока в обоих диффузорах по мере движения увеличивается, а его скорость уменьшается. При этом увеличивается давление газа. Такое движение называют диффузорным. На участке 2 3 и 3 4 происходит преобразование кинетической энергии потока в энергию давления.

СОНА закрученный поток, вышедший из ЛД, раскручивается и с помощью лопаток, меющих расположенные по радиусу выходные кромки, подается на вход в колесо второй ступени.

После д ффузора газ проходит радиально-кольцевой поворот Е и поступает на лопатки обратно-направляющего аппарата (ОНА) Ж. В

Процессы во второй концевой ступени идут в основном так же, как и в первой. После ЛД газ поступает в выходное устройство –

За рабочбм колесом концевой ступени располагается разгрузочный поршень – думмис МА. С его помощью уменьшается осевая сила от рабочих колес, передаваемая на упорный подшипник компрессора. Для

этого задуммисная полость О соединяется трубопроводом П с всасывающим патрубком А. В результате давление за думмисом становится близким к давлению всасывания. Так как давление перед думмисом значительно выше и равно давлению при выходе из колеса второй ступени, то возникает сила, направленная в сторону, противополож-

Треугольники скоростей при входе и выходе из рабочего колеса центробежного компрессора аналогичны треугольникам скоростей центробежного вентилятора (см. рис. 1.8).

Теоретическая удельная работа, затрачиваемая на перемещение и сжатие рабочего вещества в компрессоре, определяется по уравнению Л.Эйлера

lЭ = с2u u2 – c1u u1.

Уравнение Л.Эйлера доказывает, что удельная работа зависит только от окружных скоростей и проекций абсолютных скоростей потока на направление вращения. Удельная работа не зависит явно от

117

формы канала, но его форма может оказать сильное влияние на величину проекций скоростей и на КПД компрессора.

Характеристики центробежных компрессоров. Характеристикой компрессора динамического действия называется зависимость его

б V, м3/с

118

Характеристики получают при испытаниях компрессора на специальных стендах, изменяя производительность дросселированием на нагнетании с помощью специальной заслонки или вентиля. При максимальной производительности из-за больших потерь в проточной части значения отношений давлений и КПД невелики. С уменьшением производительности потери в проточной части снижаются. При этом отношение давлений и КПД возрастает. Оптимальному режиму работы соответствуют наименьшие потери и максимальное значение КПД. Дальнейшее уменьшение производительности сопровожда-

провождается коле аниями ротора и может привести к аварии.

Регулирование режимов ра оты центробежного компрессора.

Регулирование работы компрессора осуществляется для обеспечения

потребителя сжатым газом с требуемыми параметрами. Например, компрессоры, подающие сжатый воздух в домны, должны обеспечивать постоянную производительность; компрессоры для пневматиче-

нагрузок, вибраций и пр. В среднем время работы компрессоров на нерасчетных режимах составляет почти половину времени промышленной эксплуатации.

Для повышения эффективности и надежности работы установки необходимо согласование характеристик компрессора с изменяющимися условиями работы системы.

119

Регулирование может осуществляться изменением характеристики системы или изменением характеристики компрессора. В процессе регулирования должны удовлетворяться следующие требования:

– компрессор должен обеспечивать необходимые значения производительности и давления при устойчивой работе;

– нельзя допускать попадание компрессора в зону неустойчивых режимов (помпажа).

Регул рован е перепуском, или байпасированием, при котором сжатый газ со стороны нагнетания перепускается через дроссельное устройство на сторону всасывания. Энергетически – это самый неэф-

ления и КПД. Таким способом можно уменьшить производительность до точки Г. Энергетическая эффективность дросселирования на всасывании выше, чем дросселирования на нагнетании, но уступает регулированию частоты вращения.

120