20.Центробежные компрессоры. Устройство и принцип действия. Центробежный компрессор принцип работы
Центробежный компрессор | Техника и человек
Центробежный омпрессор — устройство для перемещения газа и повышения полного давления последнего. Данный вид компрессора относится по принципу действия к динамическому типу компрессоров. Они широко применяются в быту, и в промышленности. Для вентиляции помещений и в турбореактивных двигателях. Для вентеляции покрасочных мастерских и для смены объема воздуха в туннелях метро.
По своим характеристикам и устройству центробежные компрессоры разделяют:
Устройство рабочего колеса
Колеса открытого типа применяются редко. В основном их используют в двухступенчатых или многоступенчатых компрессорах, на второй и последующих ступенях. Условия работы начиная со второй ступени связаны с высокими температурами, т.к. выходящий сжатый газ с первой ступени имеет высокую температуру, в следствии механического сжатия.
При таких условиях работы ступеней компрессора со второй и далее, центробежные колеса из алюминиевых сплавов не годятся. И их изготовляют из стали или титановых сплавов.Недостатки — несколько увеличенные гидравлические потери при изменении направления воздуха с осевого на радиальное (из-за плохой формы канала), большие потери на трение колеса о воздух, склонность лопаток к вибрации.
Лопатки, отходящие от ступицы в радиальном направлении, фрезеруются из стальной или титановой штамповки. Штамповка обеспечивает увеличению прочности лопаток (увеличивается усталостная прочность) в сравнении с листовым не обработанным материалом. Штамповка обеспечивает расположение волокон материала по конфигурации детали и создает локации упрочнения материала. Так как диск в колесе частично отсутствует, масса колеса существенно уменьшается. Инерционные осевые усилия в таком исполнении колеса по сравнению с другими видами колес почти отсутствуют.
У колес открытого типа есть ряд недостатков, из за которых их почти не используют, а именно:
- увеличенные гидравлические потери при изменении направления воздуха с осевого на радиальное (из-за плохой формы канала),
- большие потери на трение колеса о воздух,
- склонность лопаток к вибрации.
В подавляющем большинстве современных компрессоров применяются колеса полуоткрытого типа. Лопатки такого колеса выполняются за одно целое со сплошным диском, придающим всей детали прочность и жесткость. Форма канала здесь более благоприятна (более плавный поворот струи), в силу чего гидравлические потери и потери на трение колеса о воздух меньше, чем у колес открытого типа.
Колеса закрытого типа имеют самые маленькие показатели трение о воздух. Зазор между колесом и стенкой корпуса не имеет значение и могут достигать больших значений (при значениях которых, колеса других типов не могли бы эффективно работать) для данного колеса и никак не влияет на гидравлические потери, чем при полуоткрытых колесах. Закрытые колеса по ряду причин применяются редко:
- сложность изготовления,
- недостаточной прочностью при высоких окружных скоростях передней стенки, ограничивающей радиальные межлопаточные каналы. Передняя стенка ослаблена входным отверстием,
- сложная механическая обработка, часто при обработки передней стенки колеса, в ней частично перерезаются волокна материала, что также уменьшает ее прочность.
Такие колеса изготовляются путем механической обработки — штамповки из алюминиевого сплава.
Полуоткрытые колеса компрессоров современных компрессоров изготовляются из жаростойких алюминиевых сплавов штамповкой с последующей механической обработкой и полированием наружных поверхностей. После полирования поверхности колес подвергаются анодному оксидированию (анодируются). Анодированная поверхность имеет высокую твердость, а так же выполняет защитную функцию от механических повреждений и предотвращает коррозию и, кроме того, она становится более гладкой, что уменьшает потери па трение воздуха о стенки колеса.
Окончательная чистовая обработка межлопаточных каналов центробежных колес всех типов должна соответствовать 8 или 9-му классам, что достигается зачисткой и полированием. Если при балансировке с диска снимается металл, то анодирование выполняется после балансировки.
Соединение колеса с валом
Передача крутящего момента от вала к колесу происходит несколькими способами.
- Шлицевое соединение. Крутящий момент передается гранями шлицов. Такое соединение ослабляет колесо. И не допустимо для компрессоров, которые используются при больших окружных скоростях. Ослобление конструкции происходит по двум причинам: во-первых, вследствие концентрации напряжений в шлицах и, во-вторых, вследствие увеличения напряжений при посадке колеса на вал с натягом. Натяг обеспечивает между колесом и валом отсутствие зазора при тепловом расширении и от расширения посадочных размеров ступицы под действием центробежных сил. Появление зазора нарушило бы балансировку колеса и вызвало ряд дефектов при работе двигателя.
В итоге получается, что при соединении, вала и колеса при помощи шпилек, которые работающих на срез, колесо ослаблено меньше. Концентрация напряжений в отверстиях под шпильки меньше, чем у шлицев. Соединение шпильками и фланцем используют в компрессорах реактивных двигателей. А способ шлицевого крепления применяют для соединения колеса с валом в нагнетателях поршневых двигателей и так же применяемые в турбостартерах,
При большой передаваемой мощности и больших окружных скоростях шлицы может срезать.
Направляющий аппарат
Направляющий аппарат (НА) устанавливают перед колесом компрессора в случае 2ух стороннего колеса, когда поток газа поступает с боку и его надо перенаправить на колесо, развернув поток на 90 0.НА центробежного компрессора может быть:
- неподвижным, укрепленным на входе,
- вращающимся, соединенным с колесом.
Неподвижный направляющий аппарат (ННА) устанавливается на входе в компрессор в том случае, когда необходимо создать закрутку воздуха в направлении вращения колеса. Эта закрутка служит для уменьшения относительной скорости входа воздуха на лопатки колеса, соответствующего относительной скорости потока на колесе. Лопатки ННА располагаются по окружности вокрут оси вращения и соединяются в узел с помощью боковых колец. Конструкция ННА обычно включает в себя, кроме того, набор разделительных профилированных колец для выравнивания поля скоростей воздуха на входе в колесо. Крепление узла неподвижного направляющего аппарата к силовой раме компрессора осуществляется болтами. Детали ННА изготовляются из листового материала (из алюминиевого сплава) и после слесарной зачистки анодируются.
Вращающийся направляющий аппарат (ВНА) предназначен для обеспечения входа воздуха на колесо с минимальными потерями и обычно представляет собой лопатки выполненные заодно с диском компрессора, так называемое — колесо компрессора. Лопатки ВНА получают путем механической обработки из штампованной заготовки с расположением волокон вдоль будущих лопаток. После обработки эта деталь приваривается к диску компрессора и также анодируется. Либо же ПНА отливают с диском заодно.
Углы направления потока к входным кромкам лопаток ВНА определяются из газодинамического расчета. При условии безударного входа воздуха на лопатку (с пулевым утлом атаки) эти углы будут в то же время представлять собой углы установки лопаток. Однако на основании результатов теоретических и экспериментальных исследований конструкций ВНА можно считать, что потери на удар сказываются на к.п.д. компрессора гораздо меньше, чем потери, вызванные наличием диффузорности в каналах направляющего аппарата и колеса. Угол диффузорности больше 6 — 12° вызывает срыв потока и появление вихрей. Для уменьшения диффузорности в каналах ВНА углы атаки лопаток делают большой величины, доходящей на наружном диаметре ВНА до 20 — 23°.
Корпус компрессора
Корпус компрессора делается составным из нескольких частей с плоскостями разъема, перпендикулярными оси вала. Отдельные части центрируются между собой на посадочных поясках или контрольных штифтах и соединяются с помощью шпилек или болтов.
Детали корпуса центробежного компрессора: 1—корпус диффузора; 2—лопатки диффузора; 3 и 4—выходные патрубки; 5—фланец крепления топливной форсунки; 6—задний входной канал; 7—стенка входного канала; 8—-разделительные кольца во входном канале; 9—задняя силовая ферма; 10—окна для подвода воздуха к колесу вентилятора; 11—защитная сетка; 12— каркас сетки; 13—нижняя опорная точка крепления; 14—одна из двухопорных цапф; 15—лопатки в выходном патрубке; 16—регулировочная прокладка; 17—лопатки неподвижного направляющего аппарата
Центральную часть корпуса компрессора (см. рисунок выше) образует корпус 1 диффузора, имеющий коробчатое сечение. С целью упрощения литья корпуса патрубки 4 выполняются отъемными. Ввиду малого радиуса закругления патрубков (что необходимо для уменьшения габаритных размеров компрессора) для выравнивания поля скоростей применяются направляющие лопатки, изготавливаемые из алюминиевого сплава и заливаемые в стенку патрубка при его отливке. Перед отливкой лопатки закрепляются в земляном стержне, образующем внутреннюю конфигурацию патрубка.
К корпусу диффузора крепятся с обеих сторон силовые рамы ферменного типа с проходами для воздуха между их стержнями. При больших размерах компрессора силовая ферма может иметь промежуточное кольцо, соединяющее стержни рамы.
Для предохранения компрессора от засасывания в него посторонних предметов входное устройство обычно закрывается проволочной сеткой с толщиной проволоки около 0,8 мм и размерами ячеек 2×2 мм. Увеличение диаметра проволоки при такой частой сетке приводит к значительному уменьшению проходного сечения: при увеличении диаметра на 0,1 мм проходное сечение уменьшается на 15%.
Подшипники ротора устанавливаются в крышках, расположенных внутри силовой фермы. Фиксация колеса относительно корпуса компрессора в осевом направлении осуществляется с помощью упорного подшипника.
Торцовые зазоры между колесом и корпусом компрессора при сборке компрессора регулируются кольцами 17 между фланцем корпуса подшипника и промежуточной стенкой, к которой крепится корпус, а также 18 — между внутренним кольцом подшипника и бортиком вала. При этом зазор между колесом и корпусом со стороны камер сгорания и упорного подшипника делается больше, с противоположной стороны — меньше. При нагревании корпус будет сдвигаться влево относительно упорного подшипника, в результате чего первый зазор будет уменьшаться, а второй — увеличиваться.
Материалы изготовления компрессора
Колесо и вращающийся направляющий аппарат изготовляются из штамповок алюминиевых сплавов АК2, АК4 и ВД17 и подвергаются механической обработке, а неподвижный направляющий аппарат изготовляется из листового дуралюмина Д1. Отдельные части корпуса и диффузора отливаются из силуминов АЛ4 и АЛ5.
Когда температуры направляющего аппарата и колеса могут быть >250° С (для компрессоров с несколькими ступенями), колесо должно быть изготовлено из титановых сплавов ВТЗ, ВТ10, а неподвижный направляющий аппарат — из листового титанового сплава ВТЗ-1.
Материалами для вала служат стали 18ХНВА, 12Х2Н4А, 40ХНМА.
zewerok.ru
Компрессоры центробежные принцип действия - Справочник химика 21
Центробежные компрессоры по принципу действия и устройству подобны центробежным насосам, но имеют особенности, связанные со сжимаемостью перекачиваемой среды и высокими [c.186]
К динамическим компрессорам помимо центробежных относятся двухроторные, осевые, струйные и другие устройства. Детальное рассмотрение работы и расчета таких компрессоров можно найти в ряде учебников и специальной литературе. В качестве примера ниже рассмотрены и охарактеризованы только двухроторные компрессоры их устройство, принцип действия и некоторые особенности. [c.367]
ГЛАВА П. ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ КОМПРЕССОРЫ 8. Принцип действия центробежных компрессоров [c.35]Динамические компрессоры по принципу действия подразделяются на турбокомпрессоры (радиальные, осевые, вихревые) и струйные. Радиальные турбокомпрессоры часто называют центробежными. [c.11]
Принцип действия центробежных компрессоров (на примере турбокомпрессора) следующий. Газ поступает в рабочее колесо по кольцевому проходу у вала 1 (рис. 97) и, изменив направление движения на 90°, попадает на лопатки 3. Лопатки работающего колеса машины придают газу вращательное движение. Возникающие при этом центробежные силы сжимают газ и перемещают его от центра к периферии. По выходе из рабочего колеса газ попадает в расширяющийся диффузор 9, расположенный в корпусе, в котором кинетическая энергия частично переходит в потенциальную, т. е. повышается давление газа. Величина повышения давления газа на одном рабочем колесе (степень сжатия) зависит от окружной скорости вращающегося колеса. Чтобы получить высокие давления, газ последовательно пропускают через несколько рабочих колес. [c.139]
Сжатие й перемещение газов на НПЗ осуществляется с помощью компрессоров. По принципу действия компрессоры разделяются на поршневые, центробежные и винтовые, по назначению — на общепромышленные воздушные и специальные газовые, а по конструктивным особенностям — на бессмазочные и со смазкой маслом. Компрессоры разделяются также на нагнетательные, сжимающие газы от атмосферного давления до необходимого давления нагнетания и дожимающие. [c.275]
Четвертая глава содержит сведения о лопастных компрессорах. Основное внимание уделено центробежным компрессорам. Приводится их классификация, принцип действия, рассматриваются гидродинамические и термодинамические процессы в них. Рассматривается баланс энергии, к п д, мощность центробежных компрессоров. Кратко приводятся сведения о теории подобия, рассматриваются характеристики Особое внимание уделено режимам работы центробежных компрессоров на сеть, включая явление помпажа. Приводятся данные об особенностях эксплуатации лопастных компрессоров. [c.3]
Лопастные компрессоры по принципу действия относятся к классу динамических машин. Поступающий в компрессор газ получает энергию в результате воздействия на него вращающихся лопаток рабочего колеса. Лопатки гидродинамически взаимодействуют, образуя круговую (у центробежных компрессоров) или плоскую (у осевых компрессоров) гидродинамическую решетку. Первая представлена на рис. 4.1 (а), вторая - на рис. 4.1(в), [c.59]
Сжатие газов может производиться в компрессорах объемного и центробежного типов, принципы действия которых аналогичны принципам действия объемных и центробежных насосов. Процесс сжатия газов имеет, однако, и существенное отличие от процесса повышения давления капельных жидкостей в насосах. Оно связано с тем, что газы и пары обладают свойством значительно уменьшать свой объем по мере повышения давления, тогда как у капельных жидкостей сжимаемость настолько мала, что в расчетах их удельный объем обычно считается постоянным. [c.161]
Центробежные компрессоры. Принцип действия центробежного компрессора основан на том, что давление газа создается за счет центробежных сил, возникающих во вращающемся газовом потоке. Кинетическая энергия, сообщаемая газам рабочим колесом, превращается в энергию давления. Центробежные компрессоры получили значительное распространение на современных укрупненных установках нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Они имеют следующие преимущества по сравнению с поршневыми газ не загрязняется маслом, так как оно подается только в подшипники благодаря большой частоте вращения достигается высокая производительность плавный ход и отсутствие вибраций позволяют сооружать более легкие фундаменты в связи с равномерной подачей газа отпадает необходимость в ресиверах более легкие условия эксплуатации. [c.17]
К компрессорным машинам относят также вентиляторы и газодувки, а также вакуум-насосы. По развиваемому давлению их разделяют на группы 1) низкого давления (до 0,01 МПа)— вентиляторы 2) среднего давления (от 0,01 до 0,3 МПа)—газодувки 3) высокого давления (от 0,3 МПа и выше) — компрессоры 4) вакуум-насосы — разрежение >0,05 МПа. Газодувки, вентиляторы и вакуум-насосы объединяет с компрессорами общий принцип действия, хотя их конструктивное оформление существенно отличается. Так, например, если для установки необходим центробежный вентилятор высокого давления, то для напора р Я 12 кПа можно использовать газодувку с другой стороны, если напор 18 кПа, то газодувку следует рассчитывать как компрессор. [c.104]
Начиная с производительности около 25 м /с и выше наряду с центробежными применяют осевые компрессоры, принцип действия которых заключается в превращении половины кинетической энергии в энергию давления на лопатках ротора, а половины — на лопатках статора. Ряды статорных лопаток, характеризующие осевой компрессор, служат для увеличения кинетической энергии и давления, а также для направления потока сжимаемого газа на роторные лопатки. Преимуществами осевых компрессоров по сравнению с машинами с радиальным потоком являются более высокие к. п. д., меньшая масса и меньшие габариты. [c.24]
Для сжатия газов я их смесей используют компрессоры. По принципу действия компрессоры делятся на поршневые, ротационные, центробежные и осевые. В поршневых компрессорах газ сжимается в замкнутом объеме цилиндра посредством возвратно-поступательного движения поршня в ротационных — за счет вращательного движения поршня (ротора). В центробежных и осевых компрессорах давление газа повышается под действием центробежных сил, возникающих при вращении рабочих колес. Применение компрессоров той или иной конструкции определяется в основном производительностью и давлением, но при этом учитываются надежность и простота эксплуатации, а также необходимые энергетические затраты на сжатие. В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности широко распространены поршневые и центробежные турбокомпрессоры. Ротационные компрессоры имеют к. п. д. 0,8—0,9, но отличаются сложностью конструкции и обслуживания. [c.28]
Для сжатия и перемещения газов под этим давлением в установках синтеза применяются специальные машины — компрессоры. По принципу действия компрессоры делятся на поршневые, ротационные, центробежные и осевые. [c.199]
Центробежный компрессор ЦБК и центробежный насос ЦБН относятся к одному классу динамических машин. Принцип действия их одинаков, они также имеют, как это следует из предыдущего параграфа, конструктивное сходство. Уравнение Эйлера, используемое для ЦБН, применяется также для компрессоров. Для них также можно записать выражение теоретического напора. Используя теорему об изменении момента количества движения, можно записать [c.64]
Сформулируйте принцип действия роторных, центробежных и осевых компрессоров. [c.208]
На нефтегазоперерабатывающих заводах для перекачки жидкостей и газов применяют большое число насосов и компрессоров. Эти агрегаты по принципу действия разделяют на центробежные и поршневые, по роду привода — на паровые, с приводом от электродвигателя, паровой турбины или двигателя внутреннего сгорания. Группа оборудования, рассмотренная ниже, характеризуется большим разнообразием типоразмеров, сравнительно небольшими габаритными размерами и массой (обычно не более 10 т). [c.328]
Компрессоры — мащины, предназначенные для перемещения и сжатия газов до избыточного давления более 0,2 МПа. По принципу действия компрессоры делятся на порщневые, центробежные и ротационные, В зависимости от давления нагнетания компрессоры подразделяются на три группы низкого давления (р = 0,2- 1,0 МПа) среднего давления (р= 1,0+10 МПа) высокого давления (р = 10 + 300 МПа). По развиваемой производительности различают малые компрессоры производительностью до 0,015 mV , средние компрессоры производительностью 1,5 м /с и выше. [c.32]
По принципу действия компрессоры подразделяются на поршневые, ротационные и центробежные. [c.416]
Компрессоры холодильных машин по принципу действия подразделяются на поршневые, мембранные, ротационные (пластинчатые и с катящимся ротором), центробежные (турбокомпрессоры) и винтовые (рис. 27). Во всех типах компрессоров (кроме центробежных) пар сжимается в результате уменьшения его объема при движении поршня, прогибе мембраны, вращении ротора или зацеплении двух винтов (зуб одного входит во впадину другого). [c.72]
Скорость вращения коленчатого вала при номинальной нагрузке газомотокомпрессора обычно поддерживается на заданной величине регулятором центробежного типа. Принцип действия регуляторов этого типа заключается в том, что при увеличении числа оборотов имеющиеся у регулятора грузы расходятся, преодолевая сопротивление пружины, и через систему рычагов заставляют прикрыться газовый клапан, тем самым уменьшая количество газа, подаваемого в цилиндр. Вследствие этого мощность двигателя падает и число оборотов компрессора становится нормальным. Если число оборотов уменьшается ниже нормального, пружины, преодолевая центробежную силу, переместят грузы и заставят газовый клапан открыться больше. Мопщость двигателя возрастает, так как количество газа, поступившее в цилиндр, увеличится и число оборотов компрессора достигнет нормы. [c.236]
По принципу действия компрессоры подразделяются на центробежные и поршневые. Центробежные Компрессоры применяются в основном для компримирования больших объемов газа до давления 3-10 Па (301 гс/см ) поршневые компрессоры — для создания более высоких давлений. [c.136]
По принципу действия компрессоры подразделяются на центробежные и поршневые. Центробежные компрессоры применяются в основном для компримирования больших объемов газа [c.211]
Центробежные компрессоры по принципу действия тождественны центробежным вентиляторам, но более мощны и работают на более высоких скоростях, благодаря чему развивают более высокие давления— до 1 атм на одну ступень. При соединении на одном валу двух или нескольких отдельных ступеней с выходными лопатками между ними, для превращения кинетической энергии можно получить еще более высокие давления многоступенчатые машины этого типа изготовляются для давлений до 10 ат. Такой многоступенчатый центробежный компрессор подобен турбине водяного пара как по принципу действия, так и по общей конструкции. Давление, приходящееся на ступень, зависит от размеров и скорости вращения обычно максимальное отношение давлений на ступень составляет около 1,2. Известны машины даже с 30 степенями. Преимуществами этого типа компрессора по сравнению с поршневьболее простое регулирование объема, 6) небольшие эксплоатационные расходы, 7) возможность непосредственного соединения с турбиной. [c.318]
По принципу действия компрессоры, так же как и насосы, разделяются на центробежные, осевые, поршневые и ротационные. В отличие от насосов в компрессорах существенно изменяется термодинамическое состояние рабочей среды, поэтому рабочие характеристики компрессоров зависят от исходных [c.89]
Центробежные компрессоры (турбокомпрессоры) конструктивно и по принципу действия сходны с многоступенчатыми центробежными насосами. Отличие заключается в том, что рабочим телом является сжимаемый газ и поэтому имеют место [c.310]
Компрессоры относятся к важнейшим машинам многих химических процессов, где требуется сжатие газа выше 0,4 МН/м (4 кгс/см ). По принципу действия их подразделяют на поршневые, ротационные и центробежные (турбокомпрессоры). [c.307]
Центробежные компрессоры по принципу действия и устройству аналогичны центробежным насосам. Они состоят из одного или нескольких лопастных колес, при вращении которых развивается центробежная сила, сообщающая газу запас кинетической энергии, преобразующейся затем в энергию давления. В отличие от насосов рабочим телом в центробежном компрессоре является газ, сжатие которого сопровождается уменьшением объема. [c.147]
Чтобы сохранить число оборотов постоянным, на газомоторных компрессорах обычно применяют центробежные регуляторы. Принцип действия регуляторов этого тина заключается в следующем. При увеличении числа оборотов грузы регулятора расходятся, преодолевая сопротивление пружины, и через систему рычагов прикрывают газовый клапан. Вследствие этого уменьшается количество газа, подаваемого в цилиндр, мощность двигателя падает и число оборотов компрессора становится нормальным. При уменьшении числа оборотов иружины, преодолевая центробежную силу, переместят грузы. В результате этого газовый клапан открывается больше, количество газа, поступающее в цилиндр, увеличивается, мощность двигателя возрастает и число оборотов компрессора становится нормапьпым. Описанная система регулирования называется качественной, так как количество воздуха, поступающего в цилиндр, все время остается неизменным, а регулируется только количество газа, т. е. качество смеси (смесь обедняется или обогащается или, другими словами, изменяется соотношение между количеством газа и воздуха, поступающих в цилиндр). [c.328]
Все это вместе взятое и обусловливает то огромн1б наличие типов и конструкций машин, которые находят применение в современной технике перемещения, сжатия и разрежения газов. В зависимости от принципа действия, несмотря на большое разнообразие их, все машины для сжатия и перемещения газов можно объединить в основном в три группы, а именно 1) поршневые газовые насосы и компрессоры, 2) центробежные газовые насосы и турбокомпрессоры, 3) струйчатые газовые насосы и компрессоры. [c.119]
Центробежные компрессоры (турбокомпрессоры) по принципу действия и конструкции очень близки к турбовоздуходувкам. В турбокомпрессоре на валу смонтировано значительно большее 288 [c.288]
Центробежные компрессоры по принципу действия аналогичны центробежным насосам. К ним относятся вентиляторы, турбогазо-дувки и турбокомпрессоры. [c.205]
Машины для сжатия газов от нормального (и выше) до более высоких давлений называются компрессорами, а машины, всасывающие газы из разреженной среды и сжимающие их до нормального давления или несколько выше, — вакуум-насосами. Во всех случаях газу, как и капельной жидкости в насосах, сообщается определенное количество потенциальной (давление) и кинетической энергии. В одних машинах газу сообщается преимущественно потенциальная энергия (давление) путем сжатия его поршнем с возвратно-поступательным движением (поршневые компрессоры) или вращательным (ротационные компрессоры), в других — преимущественно кинетическая энергия, преобразующаяся затем в энергию давления (центробежные, осевые и струйные компрессоры). Отличаясь принципом действия и конструкцией, каждый из указанных типов машин имеет свой диапазон рабочих условий и определенную область наивыгоднейшего применения. [c.134]
Машины для С. г. —компрессоры — по принципу действия делятся на поршневые, центробежные (или турбокомпрессоры), ротационные и струйные. Кроме того, их классифицируют по степени С. г. (по величине отношения давлений после и до сжатия, р /рх). По этой классификации при РУР1> > машины наз. компрессорами, при Рг/Рх = 1Д — 3— газодувками, при р р1отсасывания газов наз. эксгаустерами, компрессоры для разряжения газов — вакуумнасосами. Производительность компрессоров достигает десятков тысяч нм газа в час, рабочие давления — до 2000 атм. Компрессоры преим. приводятся в движение электродвигателями переменного тока. [c.423]
В книге дана классификация гидравлических машин. Освещены вопрЬсы теории насосов, вентиляторов и компрессоров. Рассматриваются принципы действия поршневых, центробежных и осевых машин. Уделено внимание ротационным и струйным машинам. Изложены основы аэродинамического и гидравлического расчетов, а также принципы конструирования гидравлических машин. [c.2]
По принципу действия компрессоры подразделяются на центробежные и поршневые. Центробежные компрессоры п))11меняются в основиом для комнрнмирова-ния больших объемов газа при средней величине давления (до 30 атл1), для высоких давлений применяют поршневые компрессоры. [c.117]
Компрессорные машины (компрессоры) предназначаются для пере.мещения и сжатия газов. По принципу действия они подразделяются на машины объемного и динамического сжатия. Машины объемного сжатия делятся в свою очередь на поршневые горизонтальные (односторонние, оппозитньге, угловые), поршневые вертикальные, роторные с обкатываемыми профилями (винтовые и типа руте ), роторные пластинчатые и роторные жидкостно-кольцевые. Динамические компрессоры (турбокомпрессоры) подразделяются на центробежные, осевые и диатомальные. [c.275]
В плане изучения и описания сжатия газов в компрессорах наиболее важна классификация по принципу действия. Здесь существуют различные подходы. Согласно наиболее простому из них (и, вероятно, весьма удобному в плане рассмотрения в курсе ПАХТ), все компрессоры подразделяют на три фуппы порншевые, центробежные и остальные (обычно их именуют специальными). [c.324]
Широкое применение получили пластинчатые вакуум-насосы, изготовляемые с двумя, четырьмя и реже с большим числом пластин по принципу действия они идентичны пластинчатым компрессорам. На рис. 111-20, а показан двухпластинчатый, а на рис. 111-20, б — четырехпластинчатый вакуум-насосы. Прн малых диаметрах ротора действия центробежной силы недостаточно [c.171]
Аналогичен принцип действия во-доколъцевого роторного пластинчатого компрессора (рис. 1.80). Пластины 3 здесь прикреплены к ротору неподвижно, а их концы погружены в эксцентричное ротору водяное кольцо 4, которое образуется за счет центробежной силы, действующей на жидкость, приводимую во вращение концами лопастей. Как и в предыдущем типе компрессора, через всасывающий патрубок 5 газ входит в расширяющиеся секторы между пластинами, ротором и внутренней поверхностью жидкого кольца. Затем, после уменьшения объема секторов и сжатия в них газа, сжатый газ выводится через нагнетательный патрубок 6. [c.167]
В памятке описаны конструкции и принципы действия центробежных компрессоров. Уделено вннманме приводам компрессоров, приведены сведения j o контрольно-измерительным приборам и автоматизации компрессорных установок, рассмотрены вопросы техники безопасности. [c.2]
chem21.info
Центробежный компрессор, описание работы, принцип действия
Мне нужно написать реферат не менее 10 стр. "Центробежный кмпрессор, описание работы, принцип деййствия"Умрилова Фая Владимирвна
Информацию по этой теме больше вероятности найти в библиотеках. Чтобы не перепечатывать всю информацию, узнайте автора книги или учебника, в которых есть нужная информация и найти эти издания в интернете. Это избавит от сидения в библиотеке. Можно, конечно, и заказать такую работу, или найти что-то подобное. Это можно сделать на любом сайте с рефератами.
Для общего ознакомления дам немного общей информации о центробежных компрессорах.
Центробежные компрессоры применяются на центральных компрессорных станциях в металлургической, машиностроительной, горнорудной, нефтеперерабатывающей промышленности.
Компрессор, устройство для сжатия и подачи воздуха или другого газа под давлением.
Компрессор впервые стали применяться в середине 19 в., в России строятся с начала 20 в.
По принципу действия и основным конструктивным особенностям различают компрессоры поршневые, ротационные, центробежные, осевые и струйные. Компрессоры также подразделяют по роду сжимаемого газа (воздушные, кислородные и др.), по создаваемому давлению, по производительности, то есть объёму всасываемого (или сжатого) газа в единицу времени и другим признакам. Компрессор также характеризуются частотой оборотов и потребляемой мощностью.
Центробежный компрессор в основном состоит из корпуса и ротора, имеющего вал с симметрично расположенными рабочими колёсами. Центробежный 6-ступенчатый компрессор разделён на три секции и оборудован двумя промежуточными холодильниками, из которых газ поступает в каналы. 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. Сжатие продолжается в кольцевом диффузоре из-за снижения скорости газа, т.е. преобразования кинетической энергии в потенциальную. После этого газ по обратному направляющему каналу поступает в другую ступень компрессора и т.д.
Центробежный компрессор:
1 - вал
2, 6, 8, 9, 10, 11 - рабочие колёса
3, 7 - кольцевые диффузоры
4 - обратный направляющий канал
5 - направляющий аппарат
12, 13 - каналы для подвода газа из холодильников
14 - канал для всасывания газа
Важной особенностью центробежных компрессоров является зависимость давления сжатого газа, потребляемой мощности, а также кпд от его производительности. Характер этой зависимости для каждой марки компрессора отражается на графиках, называемых рабочими характеристиками.
Работа центробежных компрессоров регулируется различными способами, в том числе изменением частоты вращения ротора, дросселированием газа на стороне всасывания и др.
Дополнительно по теме: www.020.help-rus-student.ruПолезный совет?
Расскажите друзьям
www.domotvetov.ru
Комплексные работы по оптимизации пневмосистем предприятий
Центробежные компрессоры принцип работы
Ранее мы с Вами уже рассматривали компрессоры как устройства, которое сжимает и нагнетает воздух. Говорили так же и о классификации компрессоров, их особенностях, как правильно подбирать компрессоры, оптимально отвечающие необходимым именно Вам требованиям, выдвинутым к оборудованию.
Сегодня мы остановимся на центробежных компрессорах более детально, рассмотрим принцип работы центробежного компрессора.
Центробежные компрессоры относят к динамическим компрессорам. Состоит центробежный компрессор из корпуса, ротора, который имеет вал, в котором симметрично размещены рабочие колеса (крыльчатки). Рабочие колеса выполнены в виде конуса, оснащенные лопастями. Именно от этой части центробежного компрессора зависит эффективность работающего нагнетателя. Воздух проходит через небольшой канал и поступает на лопасти. После чего воздух отбрасывается к стенкам корпуса, где находиться диффузор. Далее воздух попадает в воздушный туннель. Воздушный туннель постепенно расширяется в диаметре. Это сделано специально так как, а начале воздух имеет большую скорость и небольшое давление, а на выходе наоборот. Поэтому и скорость самой крыльчатки достаточно большая.
Когда воздух проходит через данный компрессор, при росте давления, растёт также и его температура. Это можно отнести к отрицательным побочным эффектам центробежного компрессора.
Как особенность центробежного компрессора можно выделить зависимость давления сжатого газа, кпд от производительности, а также потребляемая мощность. Все эти особенности отражены в рабочих характеристиках каждой конкретной модели центробежного компрессора.
Работу данного вида компрессора можно отрегулировать различными способами такими, как корректировка частоты вращения ротора, модулированием производительности, дросселированием газа и другие.
Центробежные компрессоры широко применяются на предприятиях с непрерывным циклом производства, где имеет место постоянное потребление большого количества сжатого воздуха.
Наши консультанты помогут Вам подобрать любой Центробежный компрессор
www.cvert.ru
Работа - центробежный компрессор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Работа - центробежный компрессор
Cтраница 1
Работа центробежного компрессора допускается лишь в устойчивой зоне, величина которой определяется крутизной ниспадающей части характеристики. С увеличением числа ступеней и величины углов Р2 на выходе из колеса возрастает влияние потерь и характеристика приобретает более крутопадающий характер. [1]
Работа центробежного компрессора допускается лишь в устойчивой зоне, величина которой определяется крутизной ниспадающей части характеристики. С увеличением числа ступеней - и величины угла ( S2 на выходе из колеса возрастает влияние потерь и характеристика компрессора становится более крутой. [3]
Режим работы центробежного компрессора характеризуется, с одной стороны, производительностью и конечным давлением, а с другой - частотой вращения, потребляемой мощностью и коэффициентом полезного действия. [4]
Отличие работы центробежного компрессора ( газодувки или вентилятора) от центробежного насоса состоит лишь в значительном уменьшении объема сжимаемого газа; кроме того, газы имеют плотность на 2 - 3 порядка меньшую, чем капельные жидкости, поэтому для создания сжимающей центробежной силы число оборотов рабочего колеса центробежного компрессора должно быть достаточным для получения необходимого избыточного давления. [6]
Регулирование работы центробежных компрессоров производится теми же способами, которые применяются при регулировании центробежных насосов. [7]
Условия работы центробежного компрессора в схеме установки для разделения воздуха характеризуются следующими особенностями. [8]
Надежность работы центробежного компрессора обеспечивается доводкой и в начальной стадии его эксплуатации. Особое внимание должно быть уделено чистоте масляной системы. Хорошо изготовленный, смонтированный и отлаженный компрессор работает годами без ремонта. Ежегодные ревизии компрессора сводятся лишь к очистке его проточной части от налетов грязи или накипи. [9]
Принцип работы центробежного компрессора состоит в том, что при вращении рабочего колеса компрессора воздух, находящийся в межлопаточных каналах, отбрасывается центробежной силой, возникающей при вращении, к наружной окружности колеса, и уплотняется. При переходе воздуха от меньшего внутреннего диаметра к большему наружному скорость его движения возрастает. В неподвижный диффу-зорный аппарат 3 воздух поступает с рабочего колеса. Межлопаточные каналы в нем расширяющиеся. Следовательно, давление воздуха в лопаточном компрессоре повышается как на рабочем колесе, так и в диффузорном аппарате. [11]
Регулирование работы центробежных компрессоров производится теми же способами, которые применяются при регулировании центробежных насосов. [12]
На работу центробежных компрессоров оказывает существенное влияние пульсация давления и помпаж. [13]
На работу центробежных компрессоров распространяется закон пропорциональности ( см. § 5, гл. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
20.Центробежные компрессоры. Устройство и принцип действия.
К числу лопаточных компрессоров относятся центробежные и осевые компрессоры.
Центробежные компрессоры имеют широкое применение во многих отраслях промышленности. Центробежные компрессоры более быстроходны и производительны, чем поршневые.
Центробежный компрессор (рис. 4) состоит из корпуса 1, внутри которого вращается ротор 2 с рабочими лопатками 3. Ротор насажен на вал 6. Воздух с небольшой начальной скоростью через всасывающий патрубок корпуса 1 поступает на рабочие лопатки. Вследствие центробежной силы в межлопаточном пространстве воздух приобретает значительную скорость, с которой он выбрасывается в диффузор 4, расположенный в неподвижном корпусе (статоре) компрессора. Диффузор делается такой формы, которая обеспечивает резкое снижение скорости и увеличение давления. Воздух с повышенным давлением через неподвижный направляющий аппарат 5 поступает в нагнетательный трубопровод. Описанный компрессор имеет одну ступень, давление сжатого воздуха невысокое. Для получения больших, давлений центробежные компрессоры делаются многоступенчатыми с промежуточным охлаждением сжимаемого воздуха.
По сравнению с поршневыми имеют малые габариты и массу на единицу производительности, обеспечивают подачу без пульсаций. Сжатие газа происходит без загрязнения его маслом. Экономичен при больших производительностях (более 120 м3/мин)
Они наиболее экономичные в области больших производительности от 20 м3/мин. и выше. Преимущество их в том, что в одной машине снижается большие массы газа, они долговечны и надежны, подают газ без пульсации р, могут развивать р до 100 МПа.
Имеют малую массу и габариты, подача газа практически без пульсаций, отсутствует инерционные усилия, сжатия газа происходит без загрязнения его маслом. Экономичен при больших производительностях как правило имеют несколько ступеней. Под ступенью понимают сочетание рабочего колеса, диффузора и обратно направленного аппарата. При выходе установлен диффузор. В следующую ступень газ повышенного р поступает по обратному направленному аппарату, затем из последней ступени попадает в выходную улитку и направляется в нагнетательный трубопровод.
21.Шестеренные и винтовые насосы.
Роторные насосы работают главным образом по принципу вытеснения, причем один или несколько вращающихся поршней или винтов образуют друг с другом в цилиндре насоса рабочие полости, причем размеры полости всасывания наибольшие, а напорной полости— наименьшие; поэтому жидкость из полости всасывания и выталкивается в напорную полость. Однако некоторые роторные насосы имеют постоянные рабочие полости (объем вытеснения) как на входе, так и на выходе.
По конструктивному исполнению рабочих органов все роторные насосы делят на пять основных типов, а именно: шестеренные; винтовые; коловратные; пластинчатые; роликовые. На рис. 5 приведены эти типы роторных насосов.
Шестеренные насосы(рис. 6) подразделяют в основном по числу шестерен (на двух- и много шестеренные), по типу зацепления (с наружным и внутренним зацеплением) и по числу потоков жидкости (на одно- и многопоточные насосы).
Основными элементами являются 2 шестерни, находящиеся в зацеплении и помещенные в корпус. Одна из шестерен является ведущей, а 2-ая ведомой. Эти насосы имеют достаточно высокий КПД (0,7-0,9).
Насосы применяют в основном в системе смазки, т.е. чем больше вязкость масла, тем больше производительность насоса. При перекачке маловязких жидкостей увеличиваются внутренние перетечки.
Преимущества насосов с внутренним зацеплением: меньшие габариты, меньше шум и пульсация, но по стоимости они дороже. Это связано с те, что нарезать внутренние зубья значительно дороже и требуется высокая точность нарезки.
При вращении шестерен рабочая жидкость, заключенная между зубьями подвергается сжатию, что приводит к росту давления. В результате возрастает нагрузка на зубья и на подшипники.
При выходе зубьев из зацепления давление резко падает, начинается выделение газов. Для устранения такого явления выполняют узкие канавки на нерабочих торцевых поверхностях зубьев или выемки в торцевых крышках корпуса.
Шестеренные насосы являются реверсивными. Кроме того они являются обратимыми машинами, т.е. могут работать в режиме гидромотора. Насос преобразует мех. энергию в энергию движущейся жидкости. В гидродвигателе наоборот энергию движущейся жидкости преобразует в мех. работу исполнительного механизма.
Винтовые насосы
Винтовые насосы подразделяют в основном по количеству рабочих органов на одно- и многовинтовые, а по направлению потока жидкости на одно- и двухпоточные винтовые (рис. 7).
В противоположность шестеренным насосам процесс перемещения жидкости в винтовых насосах происходит в осевом направлении по свободным межвинтовым полостям от стороны всасывания к напорной стороне.
Рабочими органами служат винты, находящиеся в зацеплении и размещенные в корпусе с очень малым зазором. Число винтов может быть 1,2 или 3.
Рабочая жидкость из всасывающей полости поступает во впадины нарезки винтов. Они имеют герметизацию между всасывающей и нагнетательной камерами. Эта герметизация обеспечивается по наружной поверхности винтов, точностью их изготовления и посадке в корпус, а по внутреннему зацеплению винтов герметичность обеспечивается спец. циклоидным профилем зубьев.(рис. 9,17 и 9,18).
Винтовые насосы являются обратимыми машинами и с этой точки зрения они более выгодны, чем шестеренные, так как у них более равномерный крутящий момент и большая частота вращения. Эти насосы применяют для перекачки чистых и слабозагрязненных жидкостей с T=353 К, а также для перекачки нефтепродуктов неагрессивных жидкостей. Их преимущества: быстроходность, небольшие габариты и масса, равномерная подача, способность перекачивать жидкости с различной вязкостью.
studfiles.net
Применение центробежных компрессоров
Центробежные компрессоры, также называемые радиальными компрессорами, являются критичным оборудованием для многих применений в различных областях промышленности.
Эти машины предоставляют надежное сжатие в очень компактных конфигурациях. Центробежные компрессоры различают между собой по типу конструкции (горизонтальные или вертикальные), по профилю лопаток на рабочем колесе, по толщине стенок частей под определенное рабочее давление.
Их прямое назначение заключается в сжатии жидкости, газа или смеси газа и жидкости в небольшой объем с одновременным увеличением давления и температуры сжимаемой среды.
Центробежные компрессоры относятся к классу динамических машин или турбокомпрессорам. Прогресс в производственных методах стал ключевым фактором в развитии современных высокотехнологичных турбомашин. Основные динамические компоненты в центробежном компрессоре – это направляющие лопасти, рабочее колесо, диффузор, спиральная камера и боковой выход. Импеллеры отвечают за всю работу, производимую с потоком среды и поэтому невозможно достичь эффективности во всем компрессоре или ступени компрессора без рабочего колеса, спроектированного надлежащим образом.
Центробежные компрессоры используются в большом количестве различных применений, где требуется процесс сжатия:
- нефтегазовая промышленность
- установка для разделения воздуха
- металлургия
- горнодобывающая промышленность
Центробежные компрессоры используются:
- в химической и нефтехимической промышленности при производстве этилена и пропилена, ароматических углеводородов, при сжижении газа, для сжатия водорода, СО, метанола, аммиака и тд.
- в переработке нефти на установках каталитического крекинга, печах риформинга, при сероочистке.
- при переработке природного газа на установках для сжижения газа, газоперерабатывающих установках.
- для механического сжатия паров (для уплотнения паров создаваемых маточной жидкостью, повышая и давление, и температуру) при опреснении морской воды и в целлюлозно-бумажной промышленности.
- для улавливания и хранения углекислого газа. СО2 улавливают непосредственно у источника, не допуская выброса в атмосферу, а затем транспортируют в заданное место.
- в энергетике для нагнетания топливных газов, удаление серы из топочных газов, подачи воздуха при продувке сажи, для подачи технологического воздуха, в качестве воздушных компрессоров пневмораспыла для газовых турбин.
Компрессоры центробежного типа используют для тех областей применения, где сжимается нефтяной попутный газ. На скважинах имеется смесь углеводородов, и задача состоит в разделении нефти от летучих компонентов. На нефтепромысловых объектах также есть ряд областей, где требуется применение компрессоров. Наиболее типичным является рекомпрессия выделяемого газа и подача в газопровод. Сжатие газа также может потребоваться для компримирования в пласт как временная мера перед продажей или для поддержания давления газа в пласте.
Центробежные компрессоры используют также на установках улавливания газов, где газ c газовых месторождений сжимается, либо подается на газовые установки или трубопроводы. Газ обычно идет из нескольких скважин с разным уровнем давлений. Газ сжимается примерно до 70-100 бар. Обычно небольшие компрессоры устанавливают в непосредственной близости от скважины, которые подают газ в газовую станцию. На некоторых газовых месторождениях понижают уровень давления входного газа, чтобы разделить газ и жидкость.
На газовых установках, которые производят сухой газ и продукты сжиженного нефтяного газа (пропан, этан, бутан) центробежные компрессоры участвуют в следующих процессах сжатия:
- вспомогательное сжатие (на входе) подогнать давление подаваемого газа на вход под давление установки.
- рекомпрессия, когда давление природного газа с установки подгоняют под давление трубопровода.
Газовые центробежные компрессоры используются для впрыска газа из трубопроводов в подземные газовые хранилища и наоборот. Природный газ с содержанием h3S и СО2 (кислый газ) в некоторых случаях сжимают необработанным.
Центробежные компрессоры приходят на смену поршневым компрессорам для подачи СО2 при производстве удобрений (в частности мочевины).
Компрессоры этого типа также используются в небольших двигателях газовых турбин вспомогательных источников энергии и небольших авиационных газовых турбинах.
Воздушные центробежные компрессоры
Многие химические процессы требуют сжатый газ. Типичный пример аммиачные установки и установки по разделению воздуха. Сжатый воздух используется для работы механического оборудования. Он также используется для вентиляции шахт.
Центробежные компрессоры увеличивают давление воздуха при помощи импеллеров – вращающихся дисков, а также диффузора, чтобы превратить энергию скорости в энергию давления. Ступени сжатия нужны для создания избыточного давления воздуха до желаемого уровня, с приводом от электродвигателя, газовой или паровой турбины. Т.к сжатие в центробежном компрессоре происходит в ступенях, воздух остается холоднее и воздушный компрессор более эффективен, как механически, так и в плане потребления энергии.
На некоторых интегрированных газифицированных установках с комбинированным циклом требуются большие компрессоры. Зачастую здесь находят применение многоступенчатые компрессоры с приводом от электродвигателя.
Центробежные компрессоры используют также на установках по разделению воздуха. Воздух состоит из многих компонентов. Все процессы по разделению начинаются со сжатия воздуха.
Среди прочих преимуществ центробежных воздушных компрессоров – возможность производить безмасляный воздух для пищевой промышленности, а также их возможность производить большие объемы воздуха.
В последние годы усилия многих производителей нацелены на сокращение капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Так многие производители в последние годы предлагают центробежные компрессорные системы, которые состоят из серии типовых, предварительно собранных модулей. Использование этих модульных компонентов сокращает общее количество компонентов, затраты и соответственно ускоряет последующую сборку агрегата. Пользователям удобнее проводить техническое обслуживание.
intech-gmbh.ru
