Казань: ФЭН, 2000. - 638 с.
В книге излагаются теория и методики расчета винтовых компрессоров различных типов, приводятся теоретические и экспериментальные данные, необходимые для их проектирования. Исследуется влияние геометрических и режимных параметров на энергетические показатели винтовых компрессоров. Особое внимание уделено роторным компрессорам нового типа - двухроторным прямозубым. Рассмотрены вопросы динамики и прочности компрессоров, их отдельных узлов и деталей, особенности технологии производства, а также примеры компоновки этих компрессоров в установках различного назначения, созданных на базе унифицированных типоразмерных рядов винтовых компрессоров сухого сжатия, маслозаполненных и холодильных (компрессоры "мокрого" сжатия), а также роторных прямозубых компрессоров.
Книга предназначена для инженерно-технических и научных сотрудников, занимающихся исследованием, проектированием и эксплуатацией компрессорной техники. Она может быть полезна также студентам вузов, обучающимися по энергомашиностроительным специальностям. Содержание Предисловие
Основные условные обозначения Общая классификация компрессорных машин и принцип действия двухроторных винтовых (ВК) и прямозубых (РПК) компрессоров. Типовые конструкции
Классификация компрессоров по принципу действия и основнвм конструктивным признакам
Типовые конструкции ВК и РПК
Винтовые компрессоры сухого сжатия
Маслозаполненные винтовые компрессоры
Холодильные винтовые компрессоры
Винтовые компрессоры высокого давления
Двухроторный прямозубый компрессор новой конструкции Винтовые компрессоры сухого сжатия Анализ профилей зубьев роторов винтового компрессора
Требования, предъявляемые к профилям зубьев роторов винтового компрессора
Существующие профили зубьев роторов и их сравнительная оценка
Влияние различных элементов профиля зубьев на основные геометрические характеристики винтов
Область возможного существования и предельные варианты сопряженных профилей зубьев роторов
Графоаналитический метол определения основных геометрических характеристик винтов
Сравнение основных геометрических характеристик винтов с различными профилями зубьев
Аналитический метод определения основных геометрических характеристик и размеров щелей по линиям контакта
Окружные профили зубьев
Длина линии контакта
Площади впадин между зубьями роторов
Площадь треугольной щели
Защемленный объем
Конфигурация щелей по линии контакта
Анализ основных геометрических характеристик винтов
Математическая модель рабочего процесса винтового компрессора сухого сжатия
Существующие методы расчета рабочего процесса и выбор расчетной схемы
Дифференциальные уравнения состояния газа в компрессоре
Допущения и порядок расчета рабочего процесса винтового компрессора сухого сжатия с различными профилями зубьев роторов
Определение оптимального профиля зубьев роторов типоразмерного ряда винтовых компрессоров сухого сжатия
Геометрические характеристики компрессоров типоразмерного ряда
Расчет изменения объема полости винтов и геометрических параметров щелей в компрессоре
Коэффициенты расхода газа через щели между рабочими органами компрессора
Результаты расчета компрессоров с различными профилями зубьев и определение оптимального профиля
Экспериментальное исследование винтового компрессора сухого сжатия с различными профилями зубьев роторов
Цель экспериментального исследования. Описание стенда
Результаты экспериментального исследования. Сравнение расчетных и экспериментальных характеристик Маслозаполненные винтовые компрессоры Математическая модель рабочего процесса маслозаполненного винтового компрессора
Методы расчета проточной части и характеристик винтовых
Основные исходные положения и теоретическая модель рабочего процесса
Основные уравнения теоретического рабочего процесса маслозаполненного компрессора
Определение функций сжимаемости
Дифференциальные уравнения действительного рабочего процесса
Определение расхода газа через щели и винтового маслозаполненного компрессора
Расчет зазоров между рабочими органами компрессора
Определение коэффициентов расхода газомасляной смеси через узкие щели
Модель течения двухфазного потока
Экспериментальная установка
Методика обработки экспериментальных данных
Результаты исследований и методика расчета расхода смеси
Экспериментальные исследования винтовых маслозаполненных компрессоров
Цели экспериментальных исследований
Экспериментальный стенд и система измерений
Методика проведения исследований и обработки экспериментальных данных
Методика индицирования рабочего процесса и анализ индикаторных диаграмм
Методика индицирования
Анализ индикаторных диаграмм
Определение среднего коэффициента расхода через нагнетательное окно компрессора
Результаты термометрирования рабочих органов компрессора
Анализ влияния различных факторов на характеристики винтовых маслозаполненных компрессоров
Результаты экспериментальных исследований винтовых маслозаполненных компрессоров на гелии и газовых смесях
Анализ результатов исследований
Методика пересчета характеристик компрессора с воздуха на другие газы
Сравнительные испытания винтового компрессора в маслозаполненном и водонаполненном вариантах
Результаты экспериментальных исследований компрессоров с различным соотношением зубьев роторов
Методика расчета характеристик маслозаполненных винтовых компрессоров
Расчет коэффициента подачи и индикаторной мощности компрессора
Определение потерь мощности на трение рабочих органов компрессора о газомасляную смесь
Сравнение расчетных и экспериментальных характеристик винтовых маслозаполненных компрессоров Двухроторные прямозубые компрессоры Метод расчета энергетических показателей роторного компрессора
Дифференциальные уравнения состояния газа в рабочей полости компрессора
Энергетические показатели компрессора
Порядок проведения расчета рабочего процесса компрессора при переменкой массе газа в полости
Методика расчета изменения профильных зазоров от тепловых деформаций рабочих органов роторного компрессора
Влияние геометрических параметров проточной части и режимов работы роторного компрессора на его энергетические показатели
Исследование влияния профиля зубьев роторов компрессора
Геометрические параметры компрессора, зависящие от профиля и влияющие на энергетические показатели компрессора
Влияние передней и тыльной сторон профиля зуба
Исследование влияния конфигураций и размеров нагнетательных окон
Исследование влияния режимных параметров компрессора
Исследование влияния относительной длины профильной части ротора
Экспериментальные исследования роторного компрессора
Описание экспериментального стенда
Методика исследования снятием внешних характеристик и обработки экспериментальных данных
Результаты экспериментальных исследований на базе внешних характеристик и сравнение с теорией
Индицирование и термометрирование роторного компрессора
Методика измерений температур рабочих органов и давлений в полостях компрессора
Описание измерительной аппаратуры для индицирования и термометрирования
Обработка экспериментальных осциллограмм давлений
Определение коэффициента расхода газа через нагнетательные окна компрессора
Результаты термометрирования корпуса и роторов компрессора
Сравнительный анализ параметров нового компрессора с другими типами роторных машин и области его применения Динамика и прочность винтовых и роторных компрессоров Силы и моменты, действующие на роторы винтовых и прямозубых роторных компрессоров
Анализ результатов расчета
Экспериментальные исследования
Опорно-уплотнительные узлы винтовых и роторных компрессоров
Конструктивные схемы подшипников
Расчет упорных подшипников при стационарном нагружении
Расчет опорных подшипников при нестационарном нагружении
Опорные подшипники для винтовых компрессоров унифицированного ряда
Конструкции опорных подшипников скольжения и их расчет
Характеристики упорных подшипников с клинообразующими скосами для винтовых компрессоров унифицированного ряда
Разгрузочные устройства роторов винтовых компрессоров и их расчет
Конструкции сухих уплотнений с плавающими кольцами и их расчет
Торцовые контактные уплотнения и их расчет
Динамика и прочность винтовых и роторных компрессоров
Конструкции роторов
Расчет махового момента роторной системы, приведенного к валу электродвигателя
Расчет критических угловых скоростей вращения ведущего и ведомого роторов
Расчет жесткости ведущего и ведомого роторов
Расчет роторов на прочность
Динамическая балансировка роторов
Расчет на прочность корпусных деталей
Расчет корпуса маслоотделителя Некоторые особенности технологии изготовления роторов РПК и ВК Расчет координат фрез для нарезания профильных поверхностей
Уплотнение профильных зазоров между роторами ВК и РПК Компоновки ВК и РПК в установках Компрессорные установки с ВК сухого сжатия
Типоразмерный ряд ВК сухого сжатия
Схемы компрессорных установок с ВК сухого сжатия
Компрессорные установки с масловыполненными винтовыми компрессорами
Типоразмерный ряд компрессоров
Схема компрессорной установки
Впрыск охлаждающей жидкости в полость сжатия компрессора
Конструкции и расчет маслоотделителей
Расчет маслоотделителей
Унифицированный ряд маслоотделителей, фильтрующих элементов и масляных фильтров тонкой очистки винтовых компрессоров
Холодильные машины с винтовыми компрессорами
Регулирование производительности винтовых компрессоров
Сравнительные экспериментальные исследования способов регулирования
Компрессорные установки с РПК
Литература
В книге излагаются теория и методики расчета винтовых компрессоров различных типов, приводятся теоретические и экспериментальные данные, необходимые для их проектирования. Исследуется влияние геометрических и режимных параметров на энергетические показатели винтовых компрессоров. Особое внимание уделено роторным компрессорам нового типа - двухроторным прямозубым. Рассмотрены вопросы динамики и прочности компрессоров, их отдельных узлов и деталей, особенности технологии производства, а также примеры компоновки этих компрессоров в установках различного назначения, созданных на базе унифицированных типоразмерных рядов винтовых компрессоров сухого сжатия, маслозаполненных и холодильных (компрессоры "мокрого" сжатия), а также роторных прямозубых компрессоров.
Книга предназначена для инженерно-технических и научных сотрудников, занимающихся исследованием, проектированием и эксплуатацией компрессорной техники. Она может быть полезна также студентам вузов, обучающимися по энергомашиностроительным специальностям. Содержание Предисловие
Основные условные обозначения Общая классификация компрессорных машин и принцип действия двухроторных винтовых (ВК) и прямозубых (РПК) компрессоров. Типовые конструкции
Классификация компрессоров по принципу действия и основнвм конструктивным признакам
Типовые конструкции ВК и РПК
Винтовые компрессоры сухого сжатия
Маслозаполненные винтовые компрессоры
Холодильные винтовые компрессоры
Винтовые компрессоры высокого давления
Двухроторный прямозубый компрессор новой конструкции Винтовые компрессоры сухого сжатия Анализ профилей зубьев роторов винтового компрессора
Требования, предъявляемые к профилям зубьев роторов винтового компрессора
Существующие профили зубьев роторов и их сравнительная оценка
Влияние различных элементов профиля зубьев на основные геометрические характеристики винтов
Область возможного существования и предельные варианты сопряженных профилей зубьев роторов
Графоаналитический метол определения основных геометрических характеристик винтов
Сравнение основных геометрических характеристик винтов с различными профилями зубьев
Аналитический метод определения основных геометрических характеристик и размеров щелей по линиям контакта
Окружные профили зубьев
Длина линии контакта
Площади впадин между зубьями роторов
Площадь треугольной щели
Защемленный объем
Конфигурация щелей по линии контакта
Анализ основных геометрических характеристик винтов
Математическая модель рабочего процесса винтового компрессора сухого сжатия
Существующие методы расчета рабочего процесса и выбор расчетной схемы
Дифференциальные уравнения состояния газа в компрессоре
Допущения и порядок расчета рабочего процесса винтового компрессора сухого сжатия с различными профилями зубьев роторов
Определение оптимального профиля зубьев роторов типоразмерного ряда винтовых компрессоров сухого сжатия
Геометрические характеристики компрессоров типоразмерного ряда
Расчет изменения объема полости винтов и геометрических параметров щелей в компрессоре
Коэффициенты расхода газа через щели между рабочими органами компрессора
Результаты расчета компрессоров с различными профилями зубьев и определение оптимального профиля
Экспериментальное исследование винтового компрессора сухого сжатия с различными профилями зубьев роторов
Цель экспериментального исследования. Описание стенда
Результаты экспериментального исследования. Сравнение расчетных и экспериментальных характеристик Маслозаполненные винтовые компрессоры Математическая модель рабочего процесса маслозаполненного винтового компрессора
Методы расчета проточной части и характеристик винтовых
Основные исходные положения и теоретическая модель рабочего процесса
Основные уравнения теоретического рабочего процесса маслозаполненного компрессора
Определение функций сжимаемости
Дифференциальные уравнения действительного рабочего процесса
Определение расхода газа через щели и винтового маслозаполненного компрессора
Расчет зазоров между рабочими органами компрессора
Определение коэффициентов расхода газомасляной смеси через узкие щели
Модель течения двухфазного потока
Экспериментальная установка
Методика обработки экспериментальных данных
Результаты исследований и методика расчета расхода смеси
Экспериментальные исследования винтовых маслозаполненных компрессоров
Цели экспериментальных исследований
Экспериментальный стенд и система измерений
Методика проведения исследований и обработки экспериментальных данных
Методика индицирования рабочего процесса и анализ индикаторных диаграмм
Методика индицирования
Анализ индикаторных диаграмм
Определение среднего коэффициента расхода через нагнетательное окно компрессора
Результаты термометрирования рабочих органов компрессора
Анализ влияния различных факторов на характеристики винтовых маслозаполненных компрессоров
Результаты экспериментальных исследований винтовых маслозаполненных компрессоров на гелии и газовых смесях
Анализ результатов исследований
Методика пересчета характеристик компрессора с воздуха на другие газы
Сравнительные испытания винтового компрессора в маслозаполненном и водонаполненном вариантах
Результаты экспериментальных исследований компрессоров с различным соотношением зубьев роторов
Методика расчета характеристик маслозаполненных винтовых компрессоров
Расчет коэффициента подачи и индикаторной мощности компрессора
Определение потерь мощности на трение рабочих органов компрессора о газомасляную смесь
Сравнение расчетных и экспериментальных характеристик винтовых маслозаполненных компрессоров Двухроторные прямозубые компрессоры Метод расчета энергетических показателей роторного компрессора
Дифференциальные уравнения состояния газа в рабочей полости компрессора
Энергетические показатели компрессора
Порядок проведения расчета рабочего процесса компрессора при переменкой массе газа в полости
Методика расчета изменения профильных зазоров от тепловых деформаций рабочих органов роторного компрессора
Влияние геометрических параметров проточной части и режимов работы роторного компрессора на его энергетические показатели
Исследование влияния профиля зубьев роторов компрессора
Геометрические параметры компрессора, зависящие от профиля и влияющие на энергетические показатели компрессора
Влияние передней и тыльной сторон профиля зуба
Исследование влияния конфигураций и размеров нагнетательных окон
Исследование влияния режимных параметров компрессора
Исследование влияния относительной длины профильной части ротора
Экспериментальные исследования роторного компрессора
Описание экспериментального стенда
Методика исследования снятием внешних характеристик и обработки экспериментальных данных
Результаты экспериментальных исследований на базе внешних характеристик и сравнение с теорией
Индицирование и термометрирование роторного компрессора
Методика измерений температур рабочих органов и давлений в полостях компрессора
Описание измерительной аппаратуры для индицирования и термометрирования
Обработка экспериментальных осциллограмм давлений
Определение коэффициента расхода газа через нагнетательные окна компрессора
Результаты термометрирования корпуса и роторов компрессора
Сравнительный анализ параметров нового компрессора с другими типами роторных машин и области его применения Динамика и прочность винтовых и роторных компрессоров Силы и моменты, действующие на роторы винтовых и прямозубых роторных компрессоров
Анализ результатов расчета
Экспериментальные исследования
Опорно-уплотнительные узлы винтовых и роторных компрессоров
Конструктивные схемы подшипников
Расчет упорных подшипников при стационарном нагружении
Расчет опорных подшипников при нестационарном нагружении
Опорные подшипники для винтовых компрессоров унифицированного ряда
Конструкции опорных подшипников скольжения и их расчет
Характеристики упорных подшипников с клинообразующими скосами для винтовых компрессоров унифицированного ряда
Разгрузочные устройства роторов винтовых компрессоров и их расчет
Конструкции сухих уплотнений с плавающими кольцами и их расчет
Торцовые контактные уплотнения и их расчет
Динамика и прочность винтовых и роторных компрессоров
Конструкции роторов
Расчет махового момента роторной системы, приведенного к валу электродвигателя
Расчет критических угловых скоростей вращения ведущего и ведомого роторов
Расчет жесткости ведущего и ведомого роторов
Расчет роторов на прочность
Динамическая балансировка роторов
Расчет на прочность корпусных деталей
Расчет корпуса маслоотделителя Некоторые особенности технологии изготовления роторов РПК и ВК Расчет координат фрез для нарезания профильных поверхностей
Уплотнение профильных зазоров между роторами ВК и РПК Компоновки ВК и РПК в установках Компрессорные установки с ВК сухого сжатия
Типоразмерный ряд ВК сухого сжатия
Схемы компрессорных установок с ВК сухого сжатия
Компрессорные установки с масловыполненными винтовыми компрессорами
Типоразмерный ряд компрессоров
Схема компрессорной установки
Впрыск охлаждающей жидкости в полость сжатия компрессора
Конструкции и расчет маслоотделителей
Расчет маслоотделителей
Унифицированный ряд маслоотделителей, фильтрующих элементов и масляных фильтров тонкой очистки винтовых компрессоров
Холодильные машины с винтовыми компрессорами
Регулирование производительности винтовых компрессоров
Сравнительные экспериментальные исследования способов регулирования
Компрессорные установки с РПК
Литература