Нурутдинов Р.Г. Гидравлические машины. Учебное пособие
Подождите немного. Документ загружается.
охлаждаемых машин - изотермический КПД :
i
из
из
N
N
.
Современные осевые компрессоры имеют КПД выше, чем центробежные, а
именно: КПД осевых дозвуковых компрессоров 0,830,93, для центробежных
компрессоров стационарного типа 0,750,86.
9.13 Рабочая характеристика лопастных компрессоров
Рабочая характеристика лопастного компрессора - это график зависимости
конечного давления
H
p
, мощности на валу машины N и КПД
от объемной
подачи в условиях всасывания
в
Q
.
Рабочая характеристика компрессора снижается при испытаниях в условиях
сохранения постоянных параметров газа на входе в компрессор
(Т
в
,р
в
,
в
) и постоянном числе оборотов (п=const) и имеет вид, показанный на
рисунке9.8
Рисунок 9.8
Кривая имеет, максимум в точке К. Такой вид характеристики соответствует
рабочим колесам, применяемым в центробежных компрессорах. Осевые компрессоры
обладают характеристикой с еще более ярко выраженным максимумом.
Правая ветвь кривой
вH
Qp
от точки К является ветвью
устойчивой работы машины
0
dQ
dp
, когда
в
Q
K
Q
. Левая ветвь,
которая обозначена на рисунке 9.7 пунктиром, находится в области
неустойчивой работы
0
dQ
dp
- эта зона называется зоной помпажа.
Явление помпажа возникает, когда при малых подачах
е
Q
К
Q
давление,
создаваемое машиной, меньше, чем в трубопроводе (емкости) за компрессором
H
p
е
p
, и газ стремится двигаться в обратном
направлении (отсос газа в компрессор). После снижения давления в
емкости (трубопроводе), соответствующей нулевой подаче
Q
=0, возобновляется подача
газа компрессором, но при давлении в точке
n
.
Так как подача, это ведет к увеличению давления в газосборнике и снижению давления
подачи до Q
e
. Затем это явление повторяется.
Таким образом, при помпаже происходит периодическое колебательное
движение газа в направлении к компрессору и в обратном направлении.
Помпаж проявляется в форме вибрации и периодических толчков, которые
могут привести машину к аварии, поэтому работа компрессоров при явлениях
помпажа недопустима. Так, компрессоры снабжаются различными устройствами
(обратный клапан, перепускной клапан и др.) для предотвращения явления помпажа.
9.14 Параллельная и последовательная работа лопастных компрессоров
Совместная характеристика при параллельном включении компрессоров
строится путем сложения подач (приведенных к условиям всасывания) при
постоянных давлениях нагнетания (подобно параллельной работе
центробежных насосов). Точка пересечения совместной характеристики
компрессоров с характеристикой сети есть рабочий режим компрессора.
Режим работы каждого компрессора будет определяться
давлением в точке слияния потоков (
H
p
) и потерями в трактах каждого
компрессора
выхвх
,
. Степени повышения давления равна
вхiвыхiв
H
i
p
p
11
При этом коэффициенты потерь
является функциями
геометрических размеров тракта и расхода газа через него.
При последовательном соединении в последующий компрессор
газ поступает с другими параметрами, поэтому его режим работы будет отличаться от
первого. Строить совместную характеристику путем геометрического сложения
давлений при последовательном соединении нельзя.
Для оценки общей степени повышения давления пользуются
зависимостью
где
i
- степень повышения в давления отдельного компрессора при
соответствующем режиме каждого из них;
i
- коэффициент, характеризующий потери в тракте между
компрессорами, включая при наличии холодильника потери и в нем.
Даже при наличии холодильника коэффициент
рекомендуется принимать
= 0.99 .
Формулы определения степени повышения давления при многоступенчатом
сжатии с некоторым приближением можно использовать при последовательном
соединении нагнетателей на компрессорных станциях.
9.15 Регулирование лопастных компрессоров
В зависимости от условий работы применяются различные способы
регулирования:
1) дросселирование газа в подводящем и напорном трубопроводе;
2) изменение скорости вращения вала машины;
3) изменение направления потока газа поворотом лопаток на подводящих и
отводящих газ из рабочего колеса устройствах;
4) частичный выпуск газа в атмосферу или специальную емкость;
5) отключение ступеней сжатия.
Эти способы применяются в зависимости от назначения регулирования, а
именно: для поддержания постоянного давления или постоянной подачи, расширения
зоны устойчивой работы или защиты машин от работы в помпажной зоне.
На рисунке 9.9 показано дросселирование на нагнетании, при этом характеристика
машины остается неизменной, меняется характеристика сети (рабочие точки А
1
, А
2
,
А
3
). Наибольшая подача соответствует точке А
1
, а наименьшая - границе помпажа (точке
К).
Рисунок 9.9 Рисунок 9.10