Askhat_Tyutebaeva_G_M 7777

Варіант 7 Биқилов Асхат ТЕ-301

1.Помпаж під час роботи нагнітачів. Заходи щодо усунення

2.Паралельне та послідовне включення нагнітачів

3. Відносний лопатковий ККД турбінного ступеня

1.Помпаж під час роботи нагнітачів. Заходи щодо усунення

Загальні відомості про помпаж нагнітача.

Визначення. Помпажем називають різкі коливання тиску у системі «нагнітач-мережа». При помпажі витрата та споживана потужність можуть змінюватися від нуля до номіналу, можливий періодичний викид газу з напірної порожнини на всмоктувач.

Причини помпажу. Головна причина помпажу – зниження витрати газу через нагнітач. Це може статися з таких причин:

* Зниженою частотою обертання ротора нагнітачів у порівнянні з паралельно працюючими * Вплив паралельно включених більш напірних нагнітачів

* Коливання тиску в мережі

* Попадання стороннього предмета на захисну решітку або її обмерзання.

* «Замикання» вихідного колектора внаслідок зростання температури газу. (Це відбувається через зростання тиску при зростанні температури у постійному обсязі трубопроводу).

Помпажемосьових компресорів прийнято називати періодичні коливання малої частоти всієї маси робочого тіла (повітря) у системі компресор – мережу (коливання тискуР). За своєю формою коливання можуть бути близькими до гармонійних. Помпажныеявления зазвичай супроводжуються наявністю зворотних струмів всмоктування, хоча можуть бути найрізноманітніші явища. Початок помпажу, як правило, супроводжується різкою бавовною та викидом повітря у всмоктувальну лінію. Частота пульсацій досить жорстко пов'язана з ємністю мережі та довжиною трубопроводів. Амплітуда коливань також залежить від ємності мережі та її демпфуючих таінерційних властивостей. Причому залежність від мережі настільки велика, що один і той же компресор при однакових режимах витрати і частоти обертання може працювати як з помпажем, так і без нього. Зміна ємності мережі викликає відхилення лінії помпажу (так лінія робочих режимів компресора та турбіни з регенерацією теплоти проходить ближче до лінії помпажу, ніж без регенеративних схем). Помпаж виникає при зриві потоку під впливом великих позитивних кутів атаки. При незмінній частоті обертання та збільшення тиску на виході (збільшенняπк) коефіцієнт витрати знижується найбільше в останньому ступені, при цьому зростають кути атаки і в деякий момент відбудеться зрив потоку. У зв'язку з тим, що зрив у цьому випадку виникає внаслідок неприпустимого підвищення тиску, то недостатній після зриву натиск повинен заповнюватися іншими ступенями, причому основна частина напору припаде на передостанній ступінь, але вона працює на межі помпажу і не може прийняти на себе весь натиск останньої щаблі. Тому зрив потоку неминуче поширюється в глиб проточної частини, потік робочого тіла спрямується в камеру всмоктування (у протилежному напрямку). тиску. Для припинення помпажу необхідно змінити режим роботи компресора. При роботі з підвищеною частотою обертання останні ступені компресора знаходяться в особливо несприятливих умовах, навіть якщо перші ступені працюють нормально. І тут зона стійких режимів скорочується і за порівняно невеликому підвищенні тиску може статися зрив потоку - помпаж. При роботі на помпажній частотіобертання лопатки останніх щаблів обтікаються при негативних кутах атаки. При підвищенні тиску в цьому випадку внаслідок зменшення витрати осьова швидкість зменшується, а кути атаки зростають і перший ступінь може опинитися в критичній зоні. Помпаж виникає у перших щаблях, щоправда, у разі, немає різкі коливання, оскільки величина напору менше.

Сучасний антипомпажний клапанДля забезпечення нормальної роботи компресора та усунення явища помпажу застосовуються автоматичні регулятори - антипомпажні пристрої, які підтримують необхідну витрату середовища:

протипомпажні гідравлічні регулятори;

Регулювання роботи компресора з метою уникнення явища помпажу може проводитися:

дроселюванням у всмоктувальному трубопроводі;

поворотом лопаток напрямного апарату.

Системи захисту автоматично спрацьовують у випадках значних раптових змін характеристик нормального технологічного режиму. Вони захищають компресорні машини та вирішують двояке завдання:

недопущення роботи компресорної машини у зоні нестійкої роботи (у зоні помпажу);

забезпечення високої економічної ефективності роботи компресора

Для захисту від помпажу зазвичай використовується скидання робочого середовища або перепуск з виходу компресора на його вхід у кількості, необхідному для запобігання помпаж, для цього в системі антипомпажного регулювання та захисту використовуються регулюючі або запірно-регулюючі антипомпажние клапани. Сучасні антипомпажні клапани мають високу швидкість ходу, яка запобігає тривалому впливу помпажу на компресор, а також регулюють потік, що вимагає не тільки швидкого повного ходу, але також і здатності реагувати на зміну уставки.швидко та точно.

2.Паралельне та послідовне включення нагнітачів

Спільна характеристика при паралельному включенні компресорів будується шляхом складання подач (наведених до умов всмоктування) при постійних тисках нагнітання (подібно до паралельної роботи відцентрових насосів). Точка перетину спільної характеристики компресорів з характеристикою мережі – це робочий режим компресора.

Режим роботи кожного компресора визначатиметься тиском точки злиття потоків () і втратами в трактах кожного компресора. Ступені підвищення тиску дорівнює

При цьому коефіцієнти втрат є функціями геометричних розмірів тракту і витрати газу через нього. При послідовному з'єднанні наступний компресор газ надходить з іншими параметрами, тому його режим роботи відрізнятиметься від першого. Будувати спільну характеристику шляхом геометричного додавання тисків при послідовному з'єднанні не можна.

Для оцінки загального ступеня підвищення тиску користуються

де-ступінь підвищення тиску окремого компресора при відповідному режимі кожного з них;

- коефіцієнт, що характеризує втрати в тракті між компресорами, включаючи за наявності холодильника втрати та в ньому.

Навіть за наявності холодильника коефіцієнт рекомендується приймати

= 0.99.

Формули визначення ступеня підвищення тиску при багатоступеневому стисканні з деяким наближенням можна використовувати при послідовному з'єднанні нагнітачів компресорних станціях.

У більшості випадків паралельне включення двох і більше нагнітачів рекомендується тоді, коли воно призводить до збільшення подачі, а відповідне збільшення частоти обертання робочого колеса або розмірівнагнітач неможливо через надмірне посилення шуму, конструктивних або архітектурно-планувальних міркувань.

Відомі три основні схеми паралельного включення нагнітачів: повністю паралельне включення (Малюнок 1.35 б) і напівпаралельне включення за схемами, показаними на Малюнок 1.35, а і в.

Проаналізуємо роботу нагнітачів за умов паралельного включення. Розглянемо випадок, як у мережу за схемою, показаної на рис. 2.17 б, включені нагнітачі з однаковою характеристикою. Для спрощення аналізу нехтуємо опором індивідуальних ділянок мережі (дільниці 1 – 2). У цьому випадку, як і у будь-якого спільного включення, головним є визначення режиму роботи не тільки всієї системи в цілому, а й кожного з нагнітачів окремо. Функціональна залежність тиску нагнітач від його подачі складна і найчастіше задана графічно у вигляді характеристики р - L, тому найбільш простим способом аналізу виявляється графічний. Зазвичай застосовують метод сумарної характеристики нагнітачів.

Побудова сумарної характеристики тиску показано на Рисунок 1.36 Абсциси а, що є подачею одного нагнітача, підсумовуються при кожному значенні тиску. При включенні нагнітачів у мережу з характеристикою (1 + 1) режим роботи визначатиметься точкою А. При цьому сумарна подача нагнітачів визначається величиною LA(1+1) a сумарний тиск - величиною рА(1+1), при цьому Р1(1 +1)=РА(1+1), т. е. тиск, створюване кожним нагнітачем під час спільної роботи, дорівнює сумарному тиску. Подача кожного нагнітача становить половину від загальної і може бути визначена графічно положення точки А", тобто L1(1+1)=LА" = 0,5LA(1+1). ККД обох нагнітачів дорівнює ККД кожного з них і визначається перетином ординати,проходить через точку А", з характеристикою ККД нагнітача. Перетин цієї ж ординати з характеристикою потужності визначає витрати потужності кожним нагнітачем. Сумарні витрати потужності дорівнюють сумі потужностей окремих нагнітачів, тобто NA(1+1)=2N1(1+1) .

Послідовне включення нагнітачів

Послідовне включення двох або більшої кількості нагнітачів застосовується тоді, коли тиск, створюваний одним нагнітачем, недостатньо для подолання опору мережі. , що створюються кожним нагнітачем. Так як кінетична енергія, повідомлена потоку першим нагнітачем, не втрачається на удар, то загальний статичний тиск більший за суму статичних тисків окремих нагнітачів. Наприклад, три однакових послідовно включених нагнітачів створюють повний тиск 3P1(1+1+1). Якщо нагнітач включити послідовно з більш потужним, його подача може збільшитися до значень, набагато більших, ніж його власна максимальна подача. При цьому він стане опором для потужнішого нагнітача, тобто при збереженні напрямку подачі (L & gt; 0) різниця тисків з обох боків нагнітача змінить знак. Робота нагнітача можлива при L & gt; 0 (1 квадрант), при L 0 (II квадрант), при L & gt; 0 і Р оп яким працює ступінь. Нарешті, слід зазначити звані демпферні зв'язку, т. е. зв'язку, не припаяні до лопаток. Останніми роками вони знайшли широке застосування у лопаткових апаратах останніх щаблів. Зазвичай стики цих зв'язків розташовані у шаховому порядку. Рел Сусідні файли у предметі [НЕСОРТОВАНЕ]