Дати вам свеобухватно разумевање структуре, принципа рада, предности и мана аксијалних компресора
Познавање аксијалних компресора
Компресори аксијалног протока и центрифугални компресори припадају компресорима типа брзине, и оба се називају турбинским компресорима;значење компресора типа брзине значи да се њихови принципи рада ослањају на лопатице да раде на гасу и да прво направе проток гаса. Брзина протока се знатно повећава пре претварања кинетичке енергије у енергију притиска.У поређењу са центрифугалним компресором, пошто проток гаса у компресору није у радијалном смеру, већ у аксијалном правцу, највећа карактеристика аксијалног компресора је то што је капацитет протока гаса по јединици површине велики, а исти Под претпоставком запремине прерадног гаса, радијална димензија је мала, посебно погодна за прилике које захтевају велики проток.Поред тога, компресор аксијалног протока такође има предности једноставне структуре, практичног рада и одржавања.Међутим, очигледно је инфериорнији од центрифугалних компресора у смислу сложеног профила лопатица, високих захтева за производним процесом, уске стабилне радне површине и малог опсега подешавања протока при константној брзини.
Следећа слика је шематски дијаграм структуре аксијалног компресора АВ серије:
1. Шасија
Кућиште аксијалног проточног компресора је пројектовано за хоризонтално цепање и направљено је од ливеног гвожђа (челика).Има карактеристике добре крутости, без деформација, апсорпције буке и смањења вибрација.Затегните вијцима да повежете горњу и доњу половину у веома чврсту целину.
Кућиште је ослоњено на постоље у четири тачке, а четири потпорне тачке су постављене са обе стране доњег кућишта близу средње расцепљене површине, тако да ослонац јединице има добру стабилност.Две од четири тачке подршке су фиксне тачке, а друге две су клизне тачке.Доњи део кућишта је такође опремљен са два кључа за вођење дуж аксијалног правца, који служе за термичко ширење јединице током рада.
За велике јединице, клизна тачка ослонца је подржана замашним држачем, а специјални материјали се користе да би топлотно ширење било мало и смањило промену средишње висине јединице.Поред тога, постављена је средња подршка за повећање крутости јединице.
2. Статички лопатни цилиндар
Цилиндар са стационарним лопатицама је потпорни цилиндар за подесиве стационарне лопатице компресора.Дизајниран је као хоризонтални сплит.Геометријска величина је одређена аеродинамичким дизајном, који је основни садржај дизајна структуре компресора.Улазни прстен одговара усисном крају цилиндра са стационарним лопатицама, а дифузор одговара крају издува.Они су, респективно, повезани са кућиштем и заптивним рукавом да формирају конвергентни пролаз усисног краја и експанзиони пролаз издувног краја.Канал и канал формиран од ротора и цилиндра са лопатним лежајем су комбиновани да формирају комплетан канал за проток ваздуха аксијалног компресора.
Тело цилиндра цилиндра са стационарним лопатним лежајем је ливено од нодуларног гвожђа и прецизно је обрађено.Два краја су респективно ослоњена на кућиште, крај близу издувне стране је клизни носач, а крај близу стране за усис ваздуха је фиксни носач.
Постоје ротирајуће водеће лопатице на различитим нивоима и аутоматски лежајеви лопатица, полуге, клизачи итд. за сваку водећу лопатицу на цилиндру лежаја лопатице.Стационарни лежај је сферни лежај са мастилом са добрим самоподмазујућим ефектом, а његов радни век је више од 25 година, што је сигурно и поуздано.Силиконски заптивни прстен је инсталиран на дршку лопатице како би се спречило цурење гаса и улазак прашине.Заптивне траке за пуњење су обезбеђене на спољашњем кругу издувног краја цилиндра лежаја и на подупирачу кућишта ради спречавања цурења.
3. Механизам за подешавање цилиндара и лопатица
Цилиндар за подешавање је заварен челичним плочама, хоризонтално подељеним, а средња подељена површина је повезана завртњима, која има високу крутост.Унутар кућишта је ослоњен на четири тачке, а четири носећа лежаја су направљена од неподмазаног „Ду“ метала.Две тачке на једној страни су полузатворене, омогућавајући аксијално померање;две тачке на другој страни су развијене. Тип омогућава аксијално и радијално термичко ширење, а у цилиндар за подешавање су уграђени прстенови за вођење различитих степени лопатица.
Механизам за подешавање ножа статора састоји се од серво мотора, спојне плоче, цилиндра за подешавање и цилиндра за подршку ножа.Његова функција је да подеси угао лопатица статора на свим нивоима компресора како би задовољио променљиве услове рада.Два серво мотора су уграђена са обе стране компресора и повезана са цилиндром за подешавање преко прикључне плоче.Серво мотор, уљна станица, нафтовод и сет инструмената за аутоматско управљање чине хидраулички серво механизам за подешавање угла лопатице.Када делује уље високог притиска од 130 бара из електране, клип серво мотора се гура да се помери, а спојна плоча покреће цилиндар за подешавање да се креће синхроно у аксијалном смеру, а клизач покреће лопатицу статора да се окреће преко радилице, тако да се постигне сврха подешавања угла статорске лопатице.Из захтева аеродинамичког дизајна може се видети да је величина подешавања угла лопатица сваког степена компресора различита, и генерално се величина подешавања смањује сукцесивно од прве до последње фазе, што се може реализовати одабиром дужине. полуге, односно од првог степена до последњег степена повећавајући дужину.
Цилиндар за подешавање се назива и „средњи цилиндар“ јер се налази између кућишта и цилиндра лежаја лопатице, док се кућиште и цилиндар лежаја лопатице називају „спољни цилиндар“, односно „унутрашњи цилиндар“.Ова трослојна цилиндрична структура у великој мери смањује деформацију и концентрацију напона јединице услед топлотног ширења, а истовремено спречава механизам за подешавање од прашине и механичких оштећења изазваних спољним факторима.
4. ротор и лопатице
Ротор се састоји од главне осовине, покретних лопатица на свим нивоима, блокова одстојника, група за закључавање лопатица, пчелињих ножева итд. Ротор је једнаке структуре унутрашњег пречника, што је погодно за обраду.
Вретено је ковано од високо легираног челика.Хемијски састав материјала главног вратила треба стриктно испитати и анализирати, а индекс перформанси проверава тест блок.Након грубе обраде, потребан је тест врућег рада да би се проверила његова термичка стабилност и елиминисао део заосталог напрезања.Након што су горе наведени индикатори квалификовани, може се ставити у завршну обраду.По завршетку завршне обраде потребна је инспекција бојења или инспекција магнетним честицама на чеповима на оба краја, а пукотине нису дозвољене.
Покретна и стационарна сечива су направљена од кованих залогаја од нерђајућег челика, а сировине треба прегледати на хемијски састав, механичка својства, инклузије неметалне шљаке и пукотине.Након што је сечиво полирано, врши се мокро пескарење како би се побољшала отпорност површине на замор.Сечиво за формирање треба да измери фреквенцију, а ако је потребно, треба да поправи фреквенцију.
Покретне лопатице сваког степена су постављене у ротирајући вертикални жлеб корена сечива у облику дрвета дуж ободног правца, а одстојни блокови се користе за позиционирање две лопатице, а блокови одстојника за закључавање се користе за позиционирање и закључавање два покретна сечива инсталиран на крају сваке фазе.чврсто.
На оба краја точка су обрађена два балансна диска и лако је балансирати тегове у две равни.Балансна плоча и заптивна чаура формирају балансни клип, који функционише кроз балансну цев да уравнотежи део аксијалне силе коју генерише пнеуматик, смањи оптерећење потисног лежаја и учини лежај у сигурнијем окружењу
5. Жлезда
На усисној и издувној страни компресора налазе се заптивне чауре на крају вратила, а заптивне плоче уграђене у одговарајуће делове ротора чине лавиринтску заптивку како би се спречило цурење гаса и унутрашње цурење.Да би се олакшала монтажа и одржавање, подешава се преко блока за подешавање на спољашњем кругу заптивне чауре.
6. Кутија за лежајеве
Радијални лежајеви и потисни лежајеви су распоређени у кутији лежаја, а уље за подмазивање лежајева се скупља из кутије лежаја и враћа у резервоар за уље.Обично је дно кутије опремљено уређајем за вођење (када је интегрисан), који сарађује са базом како би јединица био центар и термички се ширио у аксијалном правцу.За подељено кућиште лежаја, три кључа за вођење су постављена на дну бочне стране како би се олакшало термичко ширење кућишта.Аксијални кључ је такође постављен на једној страни кућишта да одговара кућишту.Кутија лежајева је опремљена уређајима за праћење као што су мерење температуре лежаја, мерење вибрација ротора и мерење помака вратила.
7. лежиште
Већи део аксијалног потиска ротора носи балансна плоча, а преостали аксијални потисак од око 20 ~ 40 кН носи потисни лежај.Потисни јастучићи се могу аутоматски подесити према величини терета како би се осигурало да је оптерећење на свакој плочици равномерно распоређено.Потисни јастучићи су направљени од легуре Баббитт ливеног угљеничног челика.
Постоје две врсте радијалних лежајева.Компресори велике снаге и мале брзине користе елиптичне лежајеве, а компресори мале снаге и велике брзине користе нагибне лежајеве.
Јединице великих размера су углавном опремљене уређајима за подизање високог притиска ради лакшег покретања.Пумпа високог притиска ствара висок притисак од 80МПа за кратко време, а базен високог притиска је инсталиран испод радијалног лежаја да подигне ротор и смањи отпор покретања.Након покретања, притисак уља пада на 5~15МПа.
Компресор аксијалног протока ради у пројектним условима.Када се услови рада промене, његова радна тачка ће напустити пројектну тачку и ући у подручје не-пројектованих радних услова.У овом тренутку, стварна ситуација са протоком ваздуха се разликује од пројектованог радног стања., а под одређеним условима долази до нестабилног стања протока.Са садашње тачке гледишта, постоји неколико типичних нестабилних услова рада: и то, ротирајући радни услови, пренапонски радни услови и блокирани радни услови, а ова три радна услова спадају у аеродинамички нестабилне услове рада.
Када компресор аксијалног протока ради у овим нестабилним радним условима, не само да ће радни учинак бити знатно погоршан, већ ће се понекад појавити и јаке вибрације, тако да машина не може нормално да ради, па чак и до озбиљних несрећа са оштећењем.
1. Ротирајући застој аксијалног компресора
Подручје између минималног угла стационарне лопатице и линије минималног радног угла карактеристичне криве компресора аксијалног протока назива се ротирајућа површина застоја, а ротирајућа застоја се дели на два типа: прогресивно застој и нагло застој.Када је запремина ваздуха мања од границе ротационе линије застоја главног вентилатора аксијалног протока, проток ваздуха на задњој страни лопатице ће се одвојити, а проток ваздуха унутар машине ће формирати пулсирајући ток, што ће довести до тога да се лопатица стварају наизменични стрес и изазивају оштећења од умора.
Да би спречио застој, од оператера се захтева да буде упознат са карактеристичном кривом мотора и да брзо прође кроз зону застоја током процеса покретања.Током процеса рада, минимални угао лопатице статора не би требало да буде мањи од наведене вредности према прописима произвођача.
2. Пренапон аксијалног компресора
Када компресор ради заједно са цевном мрежом са одређеном запремином, када компресор ради са високим степеном компресије и малим протоком, када је брзина протока компресора мања од одређене вредности, проток ваздуха у задњем луку лопатица ће бити озбиљно одвојен док се пролаз не блокира, а проток ваздуха ће снажно пулсирати.И формирају осцилацију са капацитетом ваздуха и отпором ваздуха мреже излазних цеви.У овом тренутку, параметри протока ваздуха мрежног система у целини веома флуктуирају, то јест, запремина ваздуха и притисак се периодично мењају са временом и амплитудом;снага и звук компресора се периодично мењају..Наведене промене су веома озбиљне, узрокујући да труп снажно вибрира, па чак ни машина не може да одржи нормалан рад.Ова појава се назива пренапона.
Пошто је пренапона појава која се јавља у целом машинском и мрежном систему, она није везана само за карактеристике унутрашњег протока компресора, већ зависи и од карактеристика цевне мреже, а његовом амплитудом и фреквенцијом доминира запремина. цевне мреже.
Последице пренапона су често озбиљне.То ће узроковати да се ротор и компоненте статора подвргну наизменичном напрезању и лому, узрокујући ненормалност међустепеног притиска да изазове јаке вибрације, што ће резултирати оштећењем заптивки и потисних лежајева, и узрокујући сударе ротора и статора., узрокујући озбиљне несреће.Посебно за компресоре аксијалног протока високог притиска, пренапон може уништити машину за кратко време, тако да компресор не сме да ради у условима пренапона.
Из претходне прелиминарне анализе, познато је да је пренапон најпре узрокован застојем у ротацији изазваном неприлагођавањем аеродинамичких параметара и геометријских параметара у каскади лопатица компресора у променљивим условима рада.Али неће све ротирајуће застоје нужно довести до пренапона, ово друго је такође повезано са системом цевне мреже, тако да формирање феномена пренапона укључује два фактора: интерно, зависи од компресора аксијалног протока Под одређеним условима долази до изненадног изненадног застоја ;екстерно је везан за капацитет и карактеристичну линију цевне мреже.Први је унутрашњи узрок, док је други спољашњи услов.Унутрашњи узрок само подстиче налет уз сарадњу спољашњих услова.
3. Блокада аксијалног компресора
Подручје грла сечива компресора је фиксирано.Када се брзина протока повећава, услед повећања аксијалне брзине струјања ваздуха, релативна брзина струјања ваздуха се повећава, а негативни нападни угао (нападни угао је угао између правца струјања ваздуха и угла уградње улаза сечива) такође се повећава.У овом тренутку, просечни проток ваздуха на најмањем делу улаза каскаде достићи ће брзину звука, тако да ће проток кроз компресор достићи критичну вредност и неће наставити да расте.Овај феномен се зове блокирање.Ово блокирање примарних лопатица одређује максимални проток компресора.Када се издувни притисак смањи, гас у компресору ће повећати брзину протока због повећања запремине експанзије, а блокада ће такође доћи када проток ваздуха достигне брзину звука у завршној каскади.Пошто је проток ваздуха крајње лопатице блокиран, притисак ваздуха испред завршне лопатице се повећава, а притисак ваздуха иза завршне лопатице опада, што доводи до повећања разлике притиска између предње и задње стране завршне лопатице, тако да сила на предњој и задњој страни завршног сечива је неуравнотежена и може доћи до напрезања.изазвати оштећење оштрице.
Када се одреде облик лопатице и каскадни параметри компресора аксијалног протока, његове карактеристике блокирања су такође фиксиране.Аксијални компресори не смеју да раде предуго у области испод линије пригушнице.
Уопштено говорећи, контрола против зачепљења аксијалног компресора протока не мора бити тако строга као контрола против пренапона, контролна акција не мора бити брза и нема потребе да се поставља тачка заустављања.Што се тиче да ли да подесите контролу против зачепљења, такође је на самом компресору. Питајте за одлуку.Неки произвођачи су у дизајну узели у обзир јачање лопатица, тако да могу да издрже повећање напрезања треперења, тако да не морају да постављају контролу блокирања.Ако произвођач не сматра да је потребно повећати снагу сечива када се у дизајну појави феномен блокирања, морају се обезбедити аутоматске контроле против блокирања.
Контролна шема против зачепљења компресора аксијалног протока је следећа: лептир вентил против зачепљења је инсталиран на излазном цевоводу компресора, а два сигнала детекције улазног протока и излазног притиска се истовремено уносе у компресор. регулатор против зачепљења.Када излазни притисак машине падне ненормално и радна тачка машине падне испод линије против блокирања, излазни сигнал регулатора се шаље антиблокирајућем вентилу како би се вентил затворио, тако да се притисак ваздуха повећава , брзина протока се смањује, а радна тачка улази у линију против блокирања.Изнад линије блокирања, машина се ослобађа блокаде.
