empty basket
Ваша корзина пуста
Выберите в каталоге интересующий товар
и нажмите кнопку «В корзину».
Перейти в каталог
empty delayed
Отложенных товаров нет
Выберите в каталоге интересующий товар
и нажмите кнопку
Перейти в каталог
Заказать звонок
г. Челябинск, ул. Каслинская, д. 26/А, пом. 14
Войти
artkompressor.ru
ПРОДАЖА УСТАНОВКА ОБСЛУЖИВАНИЕ
+7 (351) 270-98-14
+7 (351) 270-98-14
г. Челябинск, ул. Каслинская, д. 26/А, пом. 14
Пн-Пт: 9:30-18:30 Cб-Вс: Выходной
+7-904-812-9814
г. Тюмень, ул. Линейная, д. 15, оф. 72
Пн-Пт: 9:30-18:30 Cб-Вс: Выходной
Заказать звонок
artkompressor.ru
artkompressor.ru

Баланс энергии центробежного компрессора

Мошность N (энергия), отбираемая компрессором от привода, не вся расходуется на компримирование газа (рис. 5.30). Как и в любой машине, в компрессоре имеют место потери энергии.

Баланс энергии в компрессоре
Рис. 5.30. Баланс энергии в компрессоре

При движении газа по проточной части из-за газодинамических потерь происходит снижение напора, т.е. действительный напор компрессора всегда будет меньше теоретического Н < Ят. На преодоление этих потерь затрачивается часть мощности компрессора.

Через уплотнения рабочих колес, концевые уплотнения и разгрузку компрессора протекает суммарное количество газа, которое проходит через рабочие колеса. Расчетная производительность колеса больше полезной. На перекачивание количества газа необходимо затрачивать мощность.

При работе компрессора имеет место трение вращающихся деталей (рабочие колеса, вал и др.) о перекачиваемый газ. Трение возникает в подшипниках и концевых уплотнениях компрессора. Наличие трения требует дополнительной затраты мощности на его преодоление.

Таким образом, полезную мощность можно получить, если из потребляемой вычесть составляющие, затрачиваемые на преодоление потерь.

Из-за сложного характера явлений, происходящих в проточной части компрессора, аналитическое определение составляющих потерь связано с большими трудностями. Однако использование ЭВМ дает возможность довольно точно подсчитать потери в компрессоре.

На основании составленных математических моделей ЛПИ разработан метод поэлементного определения потерь в компрессоре и предложен способ расчета проточной части из условия обеспечения минимума потерь.

Для предварительной оценки энергетических свойств компрессора используются приближенные способы определения составляющих потерь, которые обычно характеризуются составляющими КПД.

Потери в компрессоре в целом получают суммированием потерь в ступенях. Рассмотрим способы определения потерь в ступени.

Газодинамические потери

При движении реального газа через проточную часть компрессора возникают потери на трение газа в пристенном слое, вызванные изменением скорости и направления потока в проточной части. При работе компрессора на нерасчетных режимах добавляются потери, связанные с ударным натеканием потока на лопатки элементов проточной части, с отрывами потока и вихреобразованием. Учесть эти дополнительные потери сложно. Для приближенной оценки определим газодинамические потери на расчетном (оптимальном) режиме.

Газодинамические потери определяются суммированием потерь в отдельных элементах проточной части ступени.

При определении газодинамических потерь в компрессоре необходимо просуммировать потери в каждой ступени, добавить к ним потери в подводе и выходном патрубке. Если в компрессоре ступени разбиты на К групп, например, для подключения промежуточных холодильников, то суммарные потери определяют по выражению.

Объемные потери

Внутри компрессора между вращающимся рабочим колесом и неподвижными статорными деталями неизбежны зазоры, через которые под действием перепада давления возникают внутренние протечки газа (см. рис. 5.10). Для уменьшения протечек выполняются лабиринтные уплотнения. Одна из характерных конструкций лабиринтного уплотнения приведена на рис. 5.31.

Схема лабиринтного уплотнения
Рис. 5.31. Схема лабиринтного уплотнения

Лабиринтное уплотнение состоит из z гребней 1, закрепленных кольцами 2 в рабочем колесе 3. В неподвижном уплотняющем кольце 4 выполнены кольцевые канавки, в которые заходят концы гребней. При прохождении газа через уплотнение происходит дросселирование давления. Для уменьшения протечек газа в первую очередь стремятся выполнить минимально допустимым зазор, который обычно не должен превышать0,1 ÷ 0,2 ММ.

Количество газа, протекающего через уплотнение, зависит от площади щели, количества и формы лабиринтов, состояния газа в зоне уплотнения, физических свойств газа и др.

Давление перед уплотнением меньше статического давления за рабочим колесом вследствие вращения газа в зазоре между колесом и корпусом.

Газ, выходящий из уплотнения, подогревает поток на входе в рабочее колесо

При приближенных расчетах протечку через межступенные уплотнения не учитывают. Величина является паразитным внутренним потоком для каждого колеса многоступенчатого компрессора, поэтому утечки не суммируются. Суммарные объемные протечки (утечки) в компрессоре определяются выражением.

Механические потери

Механические потери в компрессоре принято подразделять на две категории:

  • внутренние механические потери от трения наружных поверхностей дисков рабочих колес и других вращающихся деталей о перекачиваемый газ;
  • внешние механические потери от трения в подшипниках и концевых уплотнениях компрессора.

Основную часть внутренних механических потерь составляют потери на трение дисков рабочих колес.

Газ, находящийся в зазоре s между рабочим колесом и корпусом (см. рис. 5.10), захватывается наружными стенками дисков колеса и вращается вместе с ним; при этом в потоке газа возникают завихрения.

Зависимость
Рис. 5.32. Зависимость β = 1

Составляющие КПД компрессора

Отдельные потери принято характеризовать составляющими полного КПД компрессора.

Газодинамический КПД ступени равен отношению действительного напора к теоретическому напору ступени.


Возврат к списку