Конструкція відцентрового компресора

Ступінь відцентрового компресора складається із робочого колеса, дифузора та нерухомих елементів, за допомогою яких стиснута робоча речовина виводиться за межу ступені. За конструкцією розрізняють проміжну та кінцеву ступінь. В проміжній ступені за дифузором розташовується направляючий апарат, за допомогою якого робоча речовина підводиться до робочого колеса наступної ступені. За дифузором кінцевої ступені розташовується вихідний пристрій – збірна камера чи завиток, – за допомогою якого робоча речовина виводиться за межі корпусу машини.

Багатоступеневі відцентрові компресори можуть складатися із однієї або кількох секцій.

В компресорах, які мають однакову масову витрату через кожну ступінь, секцією як правило називається ступінь, або група ступенів, після яких робоча речовина виводиться за межі корпусу машини. В компресорах, в яких масова витрата по мірі стискання змінюється, секцією називається ступінь чи група ступенів з однаковою масовою витратою.

Розглянемо схему двоступеневого холодильного відцентрового компресора (рис.6. ) та її робочі процеси в s-T та h-lgp діаграмах (рис.6. ). Робоча речовина поступає з випарника у вхідний пристрій А, за допомогою якого вона підводиться до робочого колеса В першого проміжного ступеню. Перед робочим колесом розташовується вхідний регулювальний апарат (ВРА) Б.

Площа поперечного перетину Н вхідного пристрою більша площі перетину 0 на вході в колесо. Під час руху пари, її швидкість зростає, а тиск падає. Ентальпія пари в процесі Н–0 падає. При осьовому розташуванні лопаток ВРА, коли регулювання продуктивності немає, швидкість в перетині 8-9 практично однакова і процес 8-9 близький до h=const. Поворот лопаток ВРА призводить до зменшення площі потоку в перетині 9 і значить збільшення швидкості пари. В робочому колесі пара проходить дві різних ділянки. На ділянці 0-1 енергія до пари не підводиться, а швидкість змінюється несуттєво. Процес близький до h=const. В перетині 1 пара поступає на робочі лопатки, які підводять до неї механічну енергію. Внаслідок цього тиск, ентальпія та швидкість пари на ділянці 1-2 збільшуються.

З робочого колеса пара, що рухається з великою швидкістю поступає на безлопатевий дифузор (БЛД) Г і потім в лопатевий дифузор (ЛД) Д. Площа перетину у двох дифузорах по мірі руху збільшується, а швидкість зменшується. При цьому тиск пари зростає. Такий рух називається дифузорним. На ділянках 2-3 та 3-4 відбувається перетворення кінетичної енергії в енергію тиску, в процесі якого ентальпія пари зростає. Після дифузора пара проходить радіально-кільцевий поворот Е і поступає на лопатки зворотно-направляючого апарата (ЗНА) Ж. У ньому закручений потік, що вийшов з ЛД, розкручується за допомогою лопаток та потрапляє на вхід колеса другого ступеня. Рух пари на цій ділянці проходить приблизно з однаковою швидкістю, тому процес 4-5, 5-6 та 6-0’ близький до h=const. Всі процеси в ступені супроводжуються втратами, тому ентропія в процесі стискання зростає.

Рис.6. . Схема двоступеневого холодильного відцентрового компресора

Процеси у другій, кінцевій ступені йдуть в основному так само, як і в першій. Після ЛД пара поступає у вихідний пристрій – завиток И та виводиться за межі компресора через патрубок Л. Під час руху в завитку швидкість пари змінюється несуттєво.

За робочим колесом останнього ступеню розташовується розвантажувальний поршень – М. За його допомогою зменшується осьова сила від робочих коліс, що передається на опорний підшипник компресора. Для цього порожнина О з’єднана сполучним трубопроводом П з всмоктувальним патрубком А. В результаті тиск за думмисом М стає близьким до тиску всмоктування. Так як тиск перед думмисом значно вищий і приблизно дорівнює тиску на виході з колеса другого ступеню, то виникає сила, направлена в сторону, зворотну осьовим силам від робочих коліс, що розвантажує підшипник. Перетікання пари від нагнітання до всмоктування між ступенями та через думмис знижуються за допомогою лабіринтових ущільнень.

Рис. 6. .Робочі процеси двоступеневого холодильного відцентрового компресора

в s-T та h-lgp діаграмах

На рис.6. представлено пропановий відцентровий компресор ТКП-435, а на рис.6. фреоновий відцентровий компресор з вбудованим мультиплікатором.

Робоче колесо. Закрите робоче колесо складається з основного диска, на якому розташовані лопатки, і закриваючого диска. Напіввідкриті колеса виконуються без закриваючого диска. Радіальні колеса (рис.6. ) мають криволінійні циліндричні лопатки, радіус кривизни яких лежить в площині обертання. Лопатки таких коліс як правило окреслені одним радіусом і мають постійну товщину. Для таких коліс характерним є радіальний вхід та вихід робочої речовини. Вони, як правило, виконуються закритими і є основним типом коліс в стаціонарних компресорах, в тому числі і холодильних.

Просторові колеса (рис.6 ) мають лопатки складного профілю, що змінюється по ширині колеса. В транспортних компресорах широке використання отримали осерадіальні колеса, в яких потік входить в осьовому а виходить в радіальному напрямках. Їх виконують напіввідкритими. Просторові колеса дозволяють отримати більш високий ККД, можуть працювати при більш високих коефіцієнтах витрати.

Дифузори. Безлопатевий дифузор представляє собою кільцевий простір, розміщений між боковими стінками корпусу ступені. Вони використовуються в будь-якій ступені або в якості єдиного дифузора, або у вигляді кільцевого безлопатевої ділянки між колесом і лопатками канального чи лопатевого дифузора. Лопатевий дифузор дозволяє зробити траєкторію руху робочої речовини більш короткою, так як він розкручує потік на більший кут ніж БЛД.

Рис. 6. .Типи робочих колес: а) осерадіальні, б) просторове відкрите

Зворотно-направляючий апарат призначений для підведення потоку до вхідного перетину колеса наступного ступеню. При цьому колова складова швидкості повинна рівнятися 0.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основні рівняння термогазодинаміки одномірного руху робочої речовини	\|	Характеристики відцентрових компресорів, способи регулювання та автоматизація їх роботи

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.