Меню

Регулирование работы центробежного компрессора



Регулирование работы центробежного компрессора

Регулирование работы центробежных компрессоров, т. е. изменение основных их параметров (давления нагнетания и производительности), осуществляется с целью обеспечения их значений на определенном уровне.

Причины, которые могут привести к изменению Q и р, в основном зависят от работы системы нагнетания: увеличение отбора сжатого газа приводит к снижению давления и необходимости повысить производительность компрессора. Уменьшение расхода газа в линии нагнетания приводит к снижению производительности машины.

Процесс регулирования сводится к поддержанию в сети заданного давления (например, при подаче газов на газоразделительные установки или в системы пневматических приводов) или к сохранению неизменным расхода (в системах доменного дутья, а также в системах газоснабжения).

Регулирование работы центробеяшых компрессоров производится теми же способами, которые применяются при регулировании центробеяшых насосов.

Регулирование дросселированием на потоке газа

Регулирование дросселированием на линии нагнетания. Принцип такого регулирования состоит в искусственном изменении характеристики сети: прикрывая дроссель или задвижку ка линии нагнетания, увеличивают сопротивление сети, что приводит к росту давления нагнетания с рА до рг и снижению производительности с QA до Q ( 11.14). Открытие дросселя на линии нагнетания приводит к падению давления нагнетания с рА до р2 и соответствующему росту производительности до

Центробежные компрессоры, т.е. турбокомпрессоры в зависимости от требуемой степени сжатия хладоагента имеют неск. рабочих колес; при этом газообразный хладагент.

Смотрите также: КОМПРЕССОРЫ — поршневые компрессоры и винтовые компрессоры.
КОМПРЕССОР. Винтовые, поршневые, центробежные компрессоры.

Поршневые и ротационные компрессоры называются объемными. Кроме них известны лопаточные компрессоры, к которым относятся центробежные и осевые машины.

КОМПРЕССОРЫ — поршневые компрессоры и винтовые компрессоры.
Винтовые, поршневые, центробежные компрессоры .

Он состоит из среднего корпуса, центробежного компрессора и газовой турбины, колес, которые жестко закреплены на общем валу 4.

Для СКВ чаше применяют компрессионные холодильные машины с электрическим приводом с поршневыми, винтовыми и центробежными компрессорами.

В компрессоре пары холодильного агента сжимаются до давления конденсации и.
КОМПРЕССОР. Винтовые, поршневые, центробежные компрессоры .

Источник

Регулирование работы центробежного компрессора

1) Дросселирование задвижкой.

а) на нагнетание.

б) регулирование задвижкой на всасывание.

В компрессорах предпочтительней регулирование на всасывание, т.к. это приводит к меньшему снижению к.п.д.

2) Изменение числа оборотов п.

Расчетное число оборотов п определяется также как и у центробежных насосов по теории подобия.

3) Обточка рабочих колес – она аналогична центробежным насосам.

4) Регулирование поворотом лопаток направляющих аппаратов на всасывание и нагнетание.

5) Регулирование с помощью байпаса – аналогично центробежному насосу.

Газоперекачивающие агрегаты

Таблица — Показатели перспективных ГТУ нового поколения.

Марка ГПА Марка двигателя Тип двигателя Мощность, МВт К.п.д., % Степень сжатия
ГПА-2,5 ГТГ-2,5 судовой 2,5
ГПУ-6 ДТ-71 судовой 6,3 13,4
ГПА-Ц-6,3А Д-336 авиа 6,3 15,9
ГТН-6У ГТН-6У промышл. 6,3 30,5
ГПА-Ц-6,3Б НК-14СТ авиа 10,5
ГПУ-10А ДН-70 судовой
ГПА-12 ПС-90 авиа 15,8
ГПА-Ц-16С ДГ-90 судовой 18,8
ГПА-Ц-16Л АЛ-31СТ авиа 33,7 18,8
ГПА-Ц-16А НК-38СТ авиа 36,8 25,9
ГТНР-16 промышл. 7,0
ГТН-25-1 промышл.
ГПА-Ц-25 НК-36СТ авиа 34,5 23,1
ГПУ-25 ДН-80 судовой 21,8

Для перекачки природного газа применяются два типа нагнетателей:

— неполнонапорные со степенью сжатия 1,1 3 /ч];

б) массовая G [кг/ч];

в) коммерческая QН [м 3 /ч], [м 3 /сутки], [м 3 /год].

Коммерческой называется производительность приведенная к нормальным физическим условиям на входе в компрессор (tН = 20 о С, РН = 0,101 МПа).

Читайте также:  Муфта компрессора кондиционера л 200

Пересчет производительности производится по уравнению Клайперона-Менделеева с учетом сжимаемости газа (Z).

2) степень сжатия

(QН)прив – приведенная подача компрессора.

3) политропный к.п.д.

4) приведенная мощность

5) безразмерное число оборотов (приведенная относительная частота вращения)

— внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем.

мощность на муфте

кВт – если привод газотурбинный

кВт – если электропривод.

Помпаж в нагнетателях

– приведенный политропный напор.

Для нагнетателей минимальная подача определяется из условия

>10%

зона помпажа –между 1-2

зона малых возмущений – между 2-3

зона сильных возмущений – между 1-3

линия 1-1 – граница помпажа

линия 2-2 – линия контроля помпажа

линия 3-3 – линия ограничения больших возмущений

линия 4-4 – линия ограничения числа хлопков.

Поскольку зона высоких к.п.д. лежит близко к границе контроля2-2, то наиболее вероятный режим работы компрессора должен лежать справа и вблизи точки 1 I . При малейшем снижении подачи эта точка будет перемещаться к точке 1 I , а затем к точке 1 II . Режим работы попадет в зону малых возмущений. Регулирующий помпажный клапан автоматически откроется настолько, чтобы точка 1 II переместилась в точку 1 I . Если времени для срабатывания клапана не хватит, и точка 1 сместится к точке 1 III в зону сильных возмущений, помпажный клапан откроется полностью и затем по мере перемещения точки 1 III к точке 1 I найдет такое положение, при котором наступит стабильная работа в точке 1 I . В наихудшем случае точка 1 может переместиться в точку 1 IV , в компрессоре возникает помпаж и при достижении точкой линии 4-4 предохранительный клапан передвинет линию контроля помпажа 2-2 вправо.

Причины возникновения помпажа в нагнетателях:

1) колебание давления газа в газопроводе;

2) несвоевременная перестановка кранов в обвязке;

3) снижение частоты вращения вала ниже допустимой;

4) попадание посторонних предметов в защитную решетку нагнетателя;

Источник

РЕГУЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

Регулирование работы центробежных компрессоров, т. е. изменение основных их параметров (давления нагнетания и производительности), осуществляется с целью обеспечения их значений на определенном уровне.

Причины, которые могут привести к изменению Q и р, в основном зависят от работы системы нагнетания: увеличение отбора сжатого газа приводит к снижению давления и необходимости повысить производительность компрессора. Уменьшение расхода газа в линии нагнетания приводит к снижению производительности машины.

Процесс регулирования сводится к поддержанию в сети заданного давления (например, при подаче газов на газоразделительные установки или в системы пневматических приводов) или к сохранению неизменным расхода (в системах доменного дутья, а также в системах газоснабжения).

Регулирование работы центробеяшых компрессоров производится теми же способами, которые применяются при регулировании центробеяшых насосов.

Регулирование дросселированием на потоке газа

Регулирование дросселированием на линии нагнетания. Принцип такого регулирования состоит в искусственном изменении характеристики сети: прикрывая дроссель или задвижку ка линии нагнетания, увеличивают сопротивление сети, что приводит к росту давления нагнетания с рА до рг и снижению производительности с QA до Q ( 11.14). Открытие дросселя на линии нагнетания приводит к падению давления нагнетания с рА до р2 и соответствующему росту производительности до

Регулирование воздействием на поток газа

Регулирование работы компрессора воздействием на поток газа может осуществляться как закручиванием потока во всасывающем трубопроводе, так и изменением положения лопаток в диффузоре компрессора.

Читайте также:  Топ бюджетных автомобильных компрессоров

Выше было указано, что профилирование лопаток рабочего колеса производится таким образом, чтобы составляющие напора сгиг cos аг = 0, При регулировании работы закручиванием потока искусственно создают положительную составляющую иъ что приводит к уменьшению конечного давления компрессора и снижению производительности.

Регулирование изменением положения лопаток в диффузоре. Регулирование этого вида основано на том, что согласно уравнению Бернулли увеличение динамического напора в потоке сжатого газа приводит к снижению статического напора и, следовательно, давления, развиваемого компрессором. Динамический напор повышается за счет увеличения окружной скорости газа и4.

АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

Современные центробежные компрессоры представляют собою сложные агрегаты, оснащенные средствами технологического контроля, схемами автоматического регулирования^ а также средствами антипомпажной и технок логической защиты компрессора.

Применение высоких скоростей, достижение больших давлений нагнетания и производительности, включение компрессоров в сложные схемы потребления газа делают системы автоматики важнейшими элементами компрессорных установок, обеспечивающих безопасность и безаварийность работы, а также наиболее экономичное проведение процесса компримирования.

Система автоматического управления компрессора предусматривает осуществление автоматического пуска, выведение турбокомпрессора на заданный режим работы, автоматическое регулирование производительности, поддержание постоянства давления нагнетания, а также контроль и защиту турбокомпрессора в случае ручного отключения режимов от нормальных.

В системах автоматизации предусмотрены предварительная световая и звуковая сигнализациями автоматическая аварийная остановка ^турбокомпрессора по определенной программе, сопровождаемая световой и« звуковой сигнализацией.

Система автоматики предусматривает также антипомпажную защиту. Все регулирующие и запорные органы обычно имеют автоматическое, ручное и дистанционное управление.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ

Центробежные вентиляторы представляют большую группу центробежных компрессорных машин, используемых на промышленных предприятиях для перемещения больших количеств различных газов под относительно небольшим напором, максимальная величина которого не превышает 15 ООО Н/м3.

схема центробежного вентилятора. При вращении рабочего колеса, состоящего из заднего диска S, рабочих лопаток 2 и переднего кольца 6, газ через всасывающий патрубок 1 поступает в корпус вентилятора 4 и под действием центробеяшой силы выбрасывается в напорный патрубок 5.

Вентиляторы по развиваемому давлению подразделяются на вентиляторы низкого (напор Н до 1000 Н/м3), среднего (напор Н == 1000-^-3000 Н/м2) и высокого (напор Н = 3000

15 000 Н/м2) давления. По условиям всасывания различают вентиляторы одностороннего и двустороннего всасывания, а по условиям выхода газа в напорный патрубок — диффузорные и бездиффу- зорные.

В некоторых вентиляторах, особенно развивающих большие производительности, перед входом в рабочее колесо предусматривается установка направляющего аппарата споворотными лопатками, предназначенными для регулирования напора и производительности вентиляторов. Вентиляторы могут быть соединены с приводом при помощи жесткой муфты, гидравлической муфты и ременной (плоскоременной или клиноременной) передачи. Привод через гидравлическую муфту обеспечивает плавность пуска, а также бесступенчатость регулирования производительности и напора, развиваемого вентилятором по принципу изменения частоты вращения.

В промышленности вентиляторы имеют самое разнообразное применение: санитарно-техническое — для вентиляции промышленных зданий в системах принудительной вентиляции (как приточной, так и вытяжной); для обогрева зданий в системах воздушного отопления в сочетании с нагревателями воздуха (калориферами); для кондиционирования воздуха; технологическое — для перемещения газа в больших количествах на технологические нужды в системах очистки газов, подачи газа реакторам, создания разрежений в аппаратах, отсоса дымовых газов, подачи воздуха на охлаждение электроприводов, создания избыточного давления между ротором и статором электродвигателей во взрывоопасных цехах.

Читайте также:  Компрессор автомобильный golden snail в кейсе

В соответствии с условиями применения вентиляторы выпускают как в обычном, так и во взрывобезоиасном исполнении. Во взрывобезопасных конструкциях применяют материалы, которые не дают искр при соударении, а также не образуют пирофорных соединений при перемещении газов с примесями H2S. В вентиляторах наиболее часто применяют сплавы алюминия.

Основные параметры работы

По принципу действия, а также по характерам протекающих процессов центробежные вентиляторы аналогичны центробежным насосам, в связи с чем почти все выводы и закономерности, излоясенные в гл. 2, распространяются на этот вид компрессорных машин. Небольшие давления, развиваемые вентиляторами, не влияют на изменение свойств газов, в связи с чем основные гидродинамические их характеристики — плотность и вязкость — можно принимать постоянными.

Спецификой вентиляторов следует считать небольшую плотность перекачиваемых газов, что находит отражение в конструкциях машин этого вида, а также при определении некоторых показателей их рабочих характеристик.

Конструкции некоторых центробежных вентиляторов

Вентиляторы низкого давления. вентилятор низкого давления серии ВЦ, переносного типа, предназначенный для использования в вентиляционных системах общественных и промышленных зданий. Вентилятор состоит из кожуха 2, коллектора 2, рабочего колеса ^ входного патрубка 7. Вентилятор консольного типа, рабочее колесо крепится к валу электродвигателя 5, а кожух — к станине 6 электродвигателя при помощи ребра 4.

Вентиляторы этой серии (№ 2, 5, 3, 4, 5, 6 и 7) могут развивать производительность от 0,2 до 3,9 м3/с, создавать давление от 110 до 1200 Н/м2 при 16—48 об/с и диаметрах рабочих колес 250—700 мм. Лопатки вентиляторов клепаные. В вентиляторах низкого давления коллектор, кожух и рабочее колесо сварные, из винипласта. Стальные I головки болтов, выступающие в кожух, заклеены винипластом и защищены кислотостойкой замазкой. Приводная часть — из обычных материалов. Конец стального вала, заходящий в корпус вентилятора, также защищен винипласто- выми деталями: втулкой и на конце -специальной гайкой.

Вентиляторы среднего давления. Общий вид вентилятора среднего давления серии ВШЦ-15 представлен на 11.28. Этот вентилятор в отличие от рассмотренных вентиляторов низкого давления имеет • направляющий аппарат 1 для регулирования производительности и давл:ения; Колесо В расположено консольно на валу 4, корпус 2 имеет опоры, крепящиеся к общей раме 5, на которой расположена и ходовая часть вентилятора. Вентилятор ВШЦ-15 развивает производительность (? = 5 42 м3/с при статическом давлении рСт = = 400-^-3200 Н/м2 и частоте вращения 16,7 об/с. Диаметр рабочего колеса 1500 мм, к. п. д равен 0,6-0,84.

Вентиляторы высокого давления. На 11.29 изображен вентилятор высокого давления серии ВД, разработанный для применения в металлургических и кузнечных производствах, а также на котельных и сушильных установках.

Рабочее колесо 1, имеющее 48 лопаток, загнутых вперед, размещено в литом чугунном корпусе 2 и консольно насажено на рабочий вал 5, на другом конце которого имеется муфта 6 для подключения к электродвигателю. Вал 5 опирается на подшипники 4, расположенные Й корпусе 3. Сальниковые прокладки 7 предохраняют подшипники от попадания в них пыли и влаги.

Вентиляторы этой серии (№ 1, 2, 3 и 4) при диаметре рабочих колес от 100 до 450 мм и частоте вращения 3500—3100 об/мин развивают производительность до 1,3 м8/с при создаваемом статическом давлении 1580—4950 Н/м2.

Промышленностью выпускаются также вентиляторы серии ВВД, ВЦПД и ВЦП.

Источник