Эксплуатация центробежных компрессоров кратко

Обновлено: 05.07.2024

Пуск центробежного компрессора производят, как правило, вручную, При подготовке его к пуску выполняемые операции в основном аналогичны операциям при пуске поршневого компрессора. Однако есть следующие особенности.

Для предотвращения перегрузки электродвигателя во время пуска центробежного компрессора понижают давление в испарительной системе и во всасывающем трубопроводе до давления всасывания, соответствующего нормальной расчетной работе компрессора одним из следующих способов:
– байпасированием при одновременном использовании пускового теплообменника с водяным охлаждением для снижения температуры хладагента в процессе пуска;
– непосредственным понижением температуры хладагента в испарительной системе с помощью вспомогательного компрессорного агрегата; при этом отсасываемый из испарителя пар нагнетается в конденсатор и в виде жидкости перепускается в ресивер вспомогательного агрегата;
– использованием промежуточного хладоносителя, охлаждаемого вспомогательным холодильным агрегатом.

Трубопроводы, соединяющие пусковой контур с центробежным компрессором, продувают паром хладагента для удаления взрывоопасных и инертных газов в трубопровод, предназначенный для факельных сбросов газа. Это достигается открытием вентиля, находящегося между центробежным компрессором и факелом. Для предотвращения попадания в компрессор жидкого хладагента, скопившегося во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, перед пуском центробежного компрессора проводят дренирование их.

После этого удаляют воздух из масляной системы, подают воду на маслоохладители, осуществляют запуск пускового масляного насоса и насоса системы регулирования, проверяют состояние аварийного масляного насоса кратковременным включением его в работу, регулируют давление масла, подаваемого в подшипники электродвигателя и компрессора, редуктор и ра* бочие уплотнения. Затем для поддержания постоянного давления на всасывающей стороне настраивают и включают регулятор давления, а для защиты от помпажного режима включают антипомпажный регулятор для перепуска части пара с нагнетательной стороны во всасывающую при повышении давления нагнетания выше допустимого.

После этого включают электродвигатель центробежного компрессора. Когда электродвигатель достигнет синхронной частоты вращения, по контрольно-измерительным приборам убеждаются в отсутствии перегрузки, помпажного режима, посторонних звуков и переводят агрегат с пускового контура на рабочий. Дальнейшее управление центробежным компрессором осуществляется автоматически.

Регулирование работы центробежного компрессора проводят аналогично регулированию поршневых холодильных машин. В процессе регулирования чаще всего требуется поддерживать температуру промежуточного хладоносителя на выходе из испарителя. При изменении нагрузки регулируют подачу воды на конденсатор. Изменение холодопроизводительности центробежного компрессора осуществляют изменением частоты вращения их ротора, дросселированием на всасывании, поворотом лопаток, установленных перед рабочим колесом, с помощью входных направляющих аппаратов, байпасированием. В крупных холодильных установках регулирование любым из перечисленных способов полностью автоматизировано. При работе смазочных устройств основное внимание обращают на температуру подшипников, давление смазочного и уплотняющего масел, уровень масла в масляных баках.

Наиболее опасным отклонением от нормальной работы центробежного компрессора, которая может привести к аварии, является помпажный режим. Основная причина возникновения такого режима — возрастание давления конденсации выше предела, который может развить центробежный компрессор. Для предотвращения помпажного режима при проектировании предусматривают дроссельный вентиль на всасывающем трубопроводе, вентиль для перепуска пара с нагнетательной стороны во всасывающую и применяют автоматическую защиту от чрезмерного давления нагнетания.

Если контролируемые величины достигают предельных значений, а также при появлении ненормальных шумов и стуков, центробежный компрессор должен быть немедленно остановлен. При остановке на непродолжительное время выключение работы отдельных частей системы осуществляется в обратной последовательности по сравнению с включением их в работу. В случае длительной остановки проводят отсос хладагента из аппаратов и трубопроводов с помощью поршневого компрессора в линейные ресиверы.

Центробежные компрессоры работают с большой частотой вра­щения вала, поэтому при эксплуатации особое внимание уделяют подшипникам и масляным системам. Машинист, обслуживающий центробежные компрессоры, соблюдает общие правила эксплуата­ции: выполнение всех работ только по распоряжению начальника смены или старшего по смене, ознакомление с записями в сменном журнале перед подготовкой центробежного компрессора к пуску, обязательная запись времени пуска и остановки с указанием ее при­чины.

Каждый вид центробежного компрессора имеет свои особеннос­ти эксплуатации, которые мы и рассмотрим.

При подготовке газо- и воздуходувок к пуску необходимо вклю­чить пусковой (вспомогательный) масляный насос, проверить по­ступление масла во все смазочные точки, наличие, исправность и подключение измерительных приборов и регулирующих устройств, пустить воду или другую жидкость на гидравлические уплотнения, пустить воду на охлаждение подшипников и в маслохолодильник, провернуть за полумуфту ротор и убедиться в легкости его вращения. Перед пуском задвижки на всасывающем и нагнетательном трубопроводах должны быть закрыты, а задвижка в атмосферу или пусковой трубопровод — открыта. Газодувки, сжимающие и пе­ремещающие взрывоопасные газы, перед пуском после длительных остановок нужно продуть азотом или другим инертным газом. Одно­временно к пуску необходимо подготовить привод — турбину или электродвигатель.

После пуска газо- и воздуходувок вхолостую проверяют поступ­ление масла и техническое состояние подшипников, особенно упор­ных, прослушивают корпус и концевые уплотнения. При полной ис­правности машины открывают задвижку на всасывающем трубопро­воде и поднимают давление до допустимого значения, прикрыв задвижку на пусковом трубопроводе. Затем проверяют работу турбомашины под нагрузкой и переводят ее для работы в систему, одновременно открывая нагнетательную задвижку и прикрывая задвижку на пусковом или сбросном трубопроводах. Работать га­зо- и воздуходувки должны на режиме, соответствующем наиболь­шему КПД, наименьшему потреблению мощности и в устойчивой зоне.

Обслуживание газо- и воздуходувок заключается в наблюдении за смазочной системой, подачей воды на подшипники и гидравли­ческие уплотнения, показаниями измерительных приборов, а также в регулировании заданного режима работы агрегата.

Для вывода воздухо- или газодувки из зоны неустойчивой рабо­ты необходимо прикрыть дроссельную заслонку во всасывающей трубе и открыть выпускной клапан.

Машинист должен записывать в сменный журнал через опре­деленные промежутки времени основные показатели работы агре­гата.

Машину останавливают после вывода ее из системы, постепен­но прикрыв задвижку на линии нагнетания и одновременно открыв задвижку на пусковом трубопроводе. Затем выключают двигатель и включают пусковой маслонасос. После остановки на короткое время агрегат приводят в действие.

Для каждого компрессорного агрегата разработаны подробные инструкции по уходу и обслуживанию. Подготовку к пуску и пуск компрессора проводят, как правило, помощник машиниста, маши­нист и старший электрик под руководством начальника смены и под контролем начальника или механика цеха.

После загрузки компрессора вновь прослушивают работу цилин­дров, подшипников, особенно упорно-опорных, редуктора, думмиса, концевых уплотнений, проверяют, нет ли посторонних шумов или скрежета, значительного повышения температуры.

При полной исправности компрессора его переводят на работу в систему, постепенно открывая задвижку на нагнетательном тру­бопроводе и закрывая задвижку на пусковом трубопроводе. Маши­нист обязан сблокировать электродвигатель пущенного компрессо­ра с общей схемой аварийной блокировки цеха.

Обслуживание работающего компрессора заключается в регули-эовании режима по показаниям приборов, наблюдении за давлени­ем и температурой по ступеням, работой смазочной системы и систе­мы охлаждения цилиндров, уплотнений, подшипников и редукторов, в ведении сменного журнала.

Машинист должен содержать в исправном состоянии антипом-пажные устройства, знать, при каком режиме появляются призна­ки помпажа. Если отсутствует антипомпажный клапан и обнаруже­ны признаки помпажа, вызванные повышением давления на линии нагнетания, следует понизить давление, открыв клапан на пусковом трубопроводе, а если помпаж вызван малой нагрузкой, нагрузить компрессор и излишек газа сбросить в пусковой трубопровод. Необ­ходимо периодически продувать газовое пространство промежу­точных холодильников, чтобы удалить скапливающийся конден­сат.

Компрессор останавливают машинист, дежурный электрик поуказанию и в присутствии начальника смены, сообщив об этом смен­ному персоналу смежных отделений и цехов.

Машинисту следует определить и записать в журнал время от момента выключения двигателей до полной остановки ротора. Ес­ли ротор вращается меньше определенного в инструкции времени, то это указывает на повреждение вкладышей подшипников или уплотнений. Для равномерного охлаждения подшипников следует прокачивать масло пусковым насосом не менее 20 мин после вы­ключения привода. Затем останавливают пусковой маслонасос, за­крывают задвижки на линии всасывания, поступления воды в маслохолодильник, промежуточные холодильники и холодильник электродвигателя. Далее осматривают и очищают компрессорный агрегат.

Каждый рабочий процесс характеризуется своими отличительными требованиями к оборудованию. Для того чтобы находить оптимальные решения и удовлетворять все запросы заказчика компания Baker Hughes располагает огромным опытом и глубокими инженерными знаниями.

Центробежные компрессоры на нашем сайте

Центробежные компрессоры широко применяются в таких сферах производства, где требуется сочетание высокой производительности и надежности оборудования в условиях его интенсивной и непрерывной эксплуатации на протяжении длительного периода времени.

К таким производственным сферам относятся объекты нефтегазового сектора, металлургические и химические заводы, предприятия энергетической и горнодобывающей отрасли, в которых имеются потребности в переработке больших объемов сжатого воздуха, природного и целого ряда других газов.

Промышленное оборудование Stewart & Stevenson

Американская компания Stewart & Stevenson специализируется на выпуске широкого ассортимента оборудования и запасных частей для многих отраслей промышленности.

Среди основных продуктов компании:

CKD Compresory становится частью Howden Group

C 1 ноября 2013 года CKD Compresory становится частью Howden Group под новым названием Howden CKD Compressors s.r.o.

Опыт компании Howden в сферах машиностроения и производства сможет помочь ЧКД улучшить свои показатели как производителя промышленных компрессоров, моторов и генераторов, а также поставлять еще более качественные продукты и услуги своим заказчикам.

CKD Kompresory

CKD Kompresory – член группы CKD (ЧКД).

Спектр деятельности CKD Kompresory охватывает: производство центробежных, винтовых, вертикальных и горизонтальных поршневых компрессоров, синхронных и асинхронных двигателей высокого напряжения, электродвигателей постоянного тока, генераторов, специального промышленного оборудования; техническое обслуживание; поставку запчастей. Производительность компрессоров 50-480000 м 3 /ч.

Продукция CKD Kompresory a.s. сертифицирована в соответствии с государственными стандартами России.

Запчасти для компрессорных установок Samsung

Продажи компрессорных установок Samsung неуклонно растут по всему миру, в том числе и на территории России. Прежде всего, это обусловлено тем, что при проектировании компрессоров фирмой Samsung был учтен весь мировой опыт в этой области.

Несмотря на высокое качество данных установок, выход из строя компрессора не исключен. Причин тому может быть много: неправильная эксплуатация, ошибки монтажа, использование некачественных комплектующих.

Охладители ЧКД

Мы произведели отгрузку двух чешских охладителей компании ЧКД нашему постоянному клиенту.

Продукция компании CKD покрывет различные потребности промышленности и производства,

Мы готовы предложить Вам следущую продукцию компании CKD:

Центробежные компрессоры являются одной из разновидностей группы лопастных компрессоров, и представляют собой энергетические машины, в которых сжатие среды производится при помощи центробежных сил.

Производители центробежных компрессоров

Производители

Преимущества и область применения

К основным достоинствам центробежных компрессоров относятся:

• высокая производительность;
• надежность при интенсивной эксплуатации в течение длительного времени;
• выработка незагрязненного маслом газа;
• равномерное нагнетание газа, отсутствие скачков давления и его провалов;
• способность работать без вибраций, что позволяет избежать обустройства сложных фундаментов при установке;
• низкая стоимость технического обслуживания и низкие эксплуатационные расходы.

Среди недостатков этого оборудования выделяют:

• сложности при сжатии газов с низкой плотностью, для работы с легкими газами требуются компрессоры с несколькими ступенями сжатия;
• более низкий КПД по сравнению с поршневыми компрессорами.

В целом, высокий уровень технико-экономических показателей центробежного компрессорного оборудования обеспечивает его широкое применение в промышленных отраслях с большим потреблением сжатого воздуха или других газов. Большинство центробежных компрессоров используется на химических, газоперерабатывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, а также в энергетике, металлургии, горнодобывающей отрасли.

Устройство и принцип работы

В центробежных компрессорах при помощи вращательного движения лопаток рабочих колес ротора, механическая работа вращающегося ротора преобразуется в кинетическую энергию частиц газа. При дальнейшем прохождении потока газа через диффузор кинетическая энергия газовых частиц преобразовывается во внутреннюю энергию. Происходит динамическое сжатие газообразной среды.

По сравнению с оборудованием других типов, конструктивное устройство центробежных компрессоров выглядит существенно проще. К сложным изделиям можно отнести рабочие колеса с лопатками, имеющими изогнутый профиль. Изготовление компрессоров с таким видом рабочих колес обходится существенно дороже.

В качестве привода центробежных компрессоров используют электрические и дизельные двигатели, газовые и паровые турбины.

Разновидности центробежных компрессоров

Выделяют следующие виды центробежных компрессоров:

• одноступенчатые и многоступенчатые (в зависимости от числа ступеней сжатия);
• с разъемом корпуса горизонтального, с разъемом корпуса вертикального типа, оснащенные редуктором (по типу корпуса);
• открытые, закрытые, полуоткрытые (по типу рабочих колес);
• одновальные и многовальные (по числу валов);
• однонаправленные и противоположно направленные (в зависимости от расположения рабочих колес по отношению друг к другу).

Техническое обслуживание и ремонт

Конструкция компрессоров центробежного типа характеризуется хорошей ремонтопригодностью и обеспечивает продолжительную и интенсивную эксплуатацию при минимальном техническом обслуживании.

В ходе ремонта центробежного компрессора ревизии подвергаются колеса ротора, соединительная муфта, редуктор, подшипники и шейки вала ротора.

Компания DM Lieferant поставляет всю номенклатуру запасных частей для центробежных компрессоров различных мировых производителей.

Центробежный компрессор (рис. 9.1) состоит из рабо­чего колеса 3, насаженного на вал 1, корпуса 2, диффузора 4, на­правляющего канала 5. Передача энергии потоку газа с вала цент­робежного компрессора осуществляется рабочим колесом с профилированными лопастями. Внутренняя полость рабочего колеса (межлопастные каналы) образуется двумя фасонными дисками 6 и 7 и несколькими лопастями колеса 3. Диск 7 называется основным или ведущим, а диск 6 — покрывающим или ведомым.

Рис. 9.1.Схема центробежного компрессора.

Газ, поступая в межлопастные каналы, вращается вокруг оси рабочего колеса, под влиянием центробежных сил перемещается к периферии рабочего колеса и выбрасывается в канал, окружаю­щий колесо.

Работа центробежных сил на пути от входа в межлопастные каналы до выхода из них приводит к увеличению энергии газа.

Вал центробежного компрессора соединяется с валом приводного двигателя или непосредственно, или через механическую переда­чу, повышающую частоту вращения вала компрессора, в результате чего достигается уменьшение размеров компрессора, снижаются его масса и стоимость.

Центробежные компрессоры применяются в системах наддува дизель-генераторных установок, а также в качестве компрессоров холодильных машин систем холодоснабжения.

Давление ступени центробежного компрессора.Рабочее колесо а (рис. 9.2), кольцевой отвод (диффузор), направляющий аппарат б и обратный направляющий аппарат в, взятые совместно, называют ступенью давления или просто ступенью компрессора. Рабочее ко­лесо и обратный направляющий аппарат разделены диафрагмой г. В многоступенчатых компрессорах ступени включены в поток газа последовательно.

Рис. 9.2.Схема ступени центробежного компрес­сора

При протекании газа через каналы ступени состояние его изме­няется в результате передачи энергии потоку рабочим колесом, газового трения, вихреобразования и теплообмена со средой, окру­жающей компрессор.

Запишем баланс энергии потока на участке 1—2 (рис. 9.2).

Энергия газа в точке 1 на входе в межлопастные каналы

где с₁ — абсолютная скорость газа; с_р — теплоемкость газа; Т₁ — температура газа в сечении 1.

Энергия, передаваемая газу рабочими лопастями, по уравнению Эйлера

Энергия газа в выходном сечении (точка 2) межлопастных ка­налов

В направляющих аппаратах компрессора энергия потоку газа • мне не передается. Здесь происходит только преобразование кинетической энергии в потенциальную или наоборот.

Энергетический баланс на участке 3—4 при отсутствии теплообмена с окружающей средой будет

Мощность центробежного компрессора.Пользуясь адиабатным КПД, можно определить внутреннюю работу ступени:

При расчете мощности на валу компрессора следует учитывать энергию, расходуемую на преодоление механического трения в под­шипниках и газового трения нерабочих поверхностей колес, введением механического КПД, определяемого по формуле

Для современных конструкций компрессоров η_м = 0,96. 0,98.

Утечки газа через уплотнения в центробежных компрессорах составляют не более 1,5 % номинальной подачи, и их влияние при ориентировочных расчетах можно не учитывать.

Удельная энергия компрессора с учетом механических потерь

При массовой подаче компрессора m (кг/с) мощность компрессора для привода рабочего колеса одной ступени

Мощность многоступенчатого компрессора выражается суммой мощностей отдельных ступеней.

Характеристики центробежных компрессоров.Характеристиками центробежного компрессора называются графики зависимостей степени повышения давления π, индикаторной мощности Р_и, политропного КПД η_пол от подачи компрессора при различных фиксированных значениях окружной скорости.

Универсальная характеристика центробежного компрессора представляет собой семейство индивидуальных характеристик, каждая из которых получена при М_и = const, где М_и — условное число Мaxa по окружной скорости (рис. 9.3). Индивидуальные характеристики получают при испытаниях компрессора на специаль­ных стендах, изменяя подачу дросселированием на нагнетании с помощью специальной заслонки или вентиля. При максималь­ной подаче из-за больших потерь в проточной части значения от­ношения давлений и КПД невелики. С уменьшением подачи по­тери в проточной части снижаются. При этом π и КПД возрастают. Оптимальному режиму работы соответствуют наименьшие по­тери и максимальное значение КПД.

Рис. 9.3.Характеристики центробеж­ного компрессора

На поле кривых π= f(m), где т — массовая подача (кг/с), нано­сятся линии постоянного КПД, наглядно показывающие область оптимальной работы компрессора, в которой лежит точка А, соот­ветствующая расчетному режиму работы (линия АВГД — харак­теристика сети).

Энергетические показатели центробежного компрессора в экс­плуатации определяются как его характеристикой, так и сетью, на которую он работает.

Регулирование работы центробежного компрессора.В зависи­мости от вида потребителей сжатого газа (пара) компрессорные установки делятся на две группы.

1. Компрессоры, потребители которых требуют подачи постоян­ного количества газа при переменном давлении.

2. Компрессоры, потребители которых требуют подачи воздуха с постоянным давлением при изменяющейся подаче.

В первой группе изменение режима работы компрессора называ­ют регулированием на постоянную подачу, во второй — на постоянное давление.

Рассмотрим характеристику π=f(m) компрессора совместно с характеристикой сети (рис. 9.4).

Рис. 9.4.График регулирования ком­прессора

Пусть нормальный режим установки определяется точкой Д при частоте вращения n (n₃ 2 , либо на давление всасывания, зависящее от подачи компрессора.

При регулировании на постоянное давление (π= const) различ­ные режимы могут достигаться, как видно из графика, изменением частоты вращения вала компрессора. Если приводным двигате­лем компрессора является паровая или газовая турбина, то изме­нение частоты вращения достигается без затруднений регулирова­нием турбины. При использовании электропривода компрессора необходимо применение специальных типов двигателей с регули­руемой частотой вращения.

Из графика (рис. 9.4) видно, что при любом способе регулирования изменение частоты вращения приводит к уменьшению адиабатного КПД, т. е. к ухудшению использования энергии, подводимой на вал компрессора. Только в области частот вращения от n до n₄ имеет место незначительное повышение η_а при регулирова­нии на постоянную подачу.

Уменьшение КПД является существенным недостатком способом регулирования компрессора изменением частоты вращения.

Дроссельное регулирование при п — const инляется доступным во всех случаях и очень простым способом регулирования. Однако при заданных п и характеристике сети этим способом возможно регулирование только на уменьшение подачи. Регулирование можно проводить дросселем на напорном т всасывающем патрубках компрессоров; второе — выгоднее, так как требует меньших затрат энергии, как правило, пропорциональ­ных плотности дросселируемого потока газа.

Регулирование направляющим лопаст­ным аппаратом на входе находит в центробежных компрессорах ограниченное применение ввиду конструктивной слож­ности.

Регулирование перепуском или байпасированием, при котором сжатый газ со стороны нагнетания перепускается через дроссельное устройство на сторону всасыва­нии, энергетически самый неэффективный из методов регулирова­ния, однако очень просто осуществляется и обладает неограничен­ной глубиной регулирования, поэтому он достаточно широко при­меняется в процессе эксплуатации.

Лекция 9.

Центробежный компрессор (рис. 9.1) состоит из рабо­чего колеса 3, насаженного на вал 1, корпуса 2, диффузора 4, на­правляющего канала 5. Передача энергии потоку газа с вала цент­робежного компрессора осуществляется рабочим колесом с профилированными лопастями. Внутренняя полость рабочего колеса (межлопастные каналы) образуется двумя фасонными дисками 6 и 7 и несколькими лопастями колеса 3. Диск 7 называется основным или ведущим, а диск 6 — покрывающим или ведомым.

Рис. 9.1.Схема центробежного компрессора.

Газ, поступая в межлопастные каналы, вращается вокруг оси рабочего колеса, под влиянием центробежных сил перемещается к периферии рабочего колеса и выбрасывается в канал, окружаю­щий колесо.

Работа центробежных сил на пути от входа в межлопастные каналы до выхода из них приводит к увеличению энергии газа.

Вал центробежного компрессора соединяется с валом приводного двигателя или непосредственно, или через механическую переда­чу, повышающую частоту вращения вала компрессора, в результате чего достигается уменьшение размеров компрессора, снижаются его масса и стоимость.

Центробежные компрессоры применяются в системах наддува дизель-генераторных установок, а также в качестве компрессоров холодильных машин систем холодоснабжения.

Давление ступени центробежного компрессора.Рабочее колесо а (рис. 9.2), кольцевой отвод (диффузор), направляющий аппарат б и обратный направляющий аппарат в, взятые совместно, называют ступенью давления или просто ступенью компрессора. Рабочее ко­лесо и обратный направляющий аппарат разделены диафрагмой г. В многоступенчатых компрессорах ступени включены в поток газа последовательно.

Рис. 9.2.Схема ступени центробежного компрес­сора

При протекании газа через каналы ступени состояние его изме­няется в результате передачи энергии потоку рабочим колесом, газового трения, вихреобразования и теплообмена со средой, окру­жающей компрессор.

Запишем баланс энергии потока на участке 1—2 (рис. 9.2).

Энергия газа в точке 1 на входе в межлопастные каналы

где с₁ — абсолютная скорость газа; с_р — теплоемкость газа; Т₁ — температура газа в сечении 1.

Энергия, передаваемая газу рабочими лопастями, по уравнению Эйлера

Энергия газа в выходном сечении (точка 2) межлопастных ка­налов

В направляющих аппаратах компрессора энергия потоку газа • мне не передается. Здесь происходит только преобразование кинетической энергии в потенциальную или наоборот.

Энергетический баланс на участке 3—4 при отсутствии теплообмена с окружающей средой будет

Мощность центробежного компрессора.Пользуясь адиабатным КПД, можно определить внутреннюю работу ступени:

При расчете мощности на валу компрессора следует учитывать энергию, расходуемую на преодоление механического трения в под­шипниках и газового трения нерабочих поверхностей колес, введением механического КПД, определяемого по формуле

Для современных конструкций компрессоров η_м = 0,96. 0,98.

Утечки газа через уплотнения в центробежных компрессорах составляют не более 1,5 % номинальной подачи, и их влияние при ориентировочных расчетах можно не учитывать.

Удельная энергия компрессора с учетом механических потерь

При массовой подаче компрессора m (кг/с) мощность компрессора для привода рабочего колеса одной ступени

Мощность многоступенчатого компрессора выражается суммой мощностей отдельных ступеней.

Характеристики центробежных компрессоров.Характеристиками центробежного компрессора называются графики зависимостей степени повышения давления π, индикаторной мощности Р_и, политропного КПД η_пол от подачи компрессора при различных фиксированных значениях окружной скорости.

Универсальная характеристика центробежного компрессора представляет собой семейство индивидуальных характеристик, каждая из которых получена при М_и = const, где М_и — условное число Мaxa по окружной скорости (рис. 9.3). Индивидуальные характеристики получают при испытаниях компрессора на специаль­ных стендах, изменяя подачу дросселированием на нагнетании с помощью специальной заслонки или вентиля. При максималь­ной подаче из-за больших потерь в проточной части значения от­ношения давлений и КПД невелики. С уменьшением подачи по­тери в проточной части снижаются. При этом π и КПД возрастают. Оптимальному режиму работы соответствуют наименьшие по­тери и максимальное значение КПД.

Рис. 9.3.Характеристики центробеж­ного компрессора

На поле кривых π= f(m), где т — массовая подача (кг/с), нано­сятся линии постоянного КПД, наглядно показывающие область оптимальной работы компрессора, в которой лежит точка А, соот­ветствующая расчетному режиму работы (линия АВГД — харак­теристика сети).

Энергетические показатели центробежного компрессора в экс­плуатации определяются как его характеристикой, так и сетью, на которую он работает.

Регулирование работы центробежного компрессора.В зависи­мости от вида потребителей сжатого газа (пара) компрессорные установки делятся на две группы.

1. Компрессоры, потребители которых требуют подачи постоян­ного количества газа при переменном давлении.

2. Компрессоры, потребители которых требуют подачи воздуха с постоянным давлением при изменяющейся подаче.

В первой группе изменение режима работы компрессора называ­ют регулированием на постоянную подачу, во второй — на постоянное давление.

Рассмотрим характеристику π=f(m) компрессора совместно с характеристикой сети (рис. 9.4).

Рис. 9.4.График регулирования ком­прессора

Пусть нормальный режим установки определяется точкой Д при частоте вращения n (n₃ 2 , либо на давление всасывания, зависящее от подачи компрессора.

При регулировании на постоянное давление (π= const) различ­ные режимы могут достигаться, как видно из графика, изменением частоты вращения вала компрессора. Если приводным двигате­лем компрессора является паровая или газовая турбина, то изме­нение частоты вращения достигается без затруднений регулирова­нием турбины. При использовании электропривода компрессора необходимо применение специальных типов двигателей с регули­руемой частотой вращения.

Из графика (рис. 9.4) видно, что при любом способе регулирования изменение частоты вращения приводит к уменьшению адиабатного КПД, т. е. к ухудшению использования энергии, подводимой на вал компрессора. Только в области частот вращения от n до n₄ имеет место незначительное повышение η_а при регулирова­нии на постоянную подачу.

Уменьшение КПД является существенным недостатком способом регулирования компрессора изменением частоты вращения.

Дроссельное регулирование при п — const инляется доступным во всех случаях и очень простым способом регулирования. Однако при заданных п и характеристике сети этим способом возможно регулирование только на уменьшение подачи. Регулирование можно проводить дросселем на напорном т всасывающем патрубках компрессоров; второе — выгоднее, так как требует меньших затрат энергии, как правило, пропорциональ­ных плотности дросселируемого потока газа.

Регулирование направляющим лопаст­ным аппаратом на входе находит в центробежных компрессорах ограниченное применение ввиду конструктивной слож­ности.

Регулирование перепуском или байпасированием, при котором сжатый газ со стороны нагнетания перепускается через дроссельное устройство на сторону всасыва­нии, энергетически самый неэффективный из методов регулирова­ния, однако очень просто осуществляется и обладает неограничен­ной глубиной регулирования, поэтому он достаточно широко при­меняется в процессе эксплуатации.

Центробежные компрессоры представляют собой оборудование, входящее в группу компрессоров динамического типа с радиальной конструкцией. Главным преимуществом установок данного типа является их высокая производительность, которая в разы превышает показатели компрессоров других видов. Благодаря этому, центробежные воздушные компрессоры, устройство которых позволяет использовать их при интенсивной эксплуатации, широко используются в промышленных масштабах – в нефтеперерабатывающей отрасли, металлообработке и других сферах деятельности.

Центробежные компрессоры – устройство и основные элементы

Компрессорные установки, состоящие в группе оборудования центробежного типа, представляют собой широкое разнообразие агрегатов, различных по своим характеристикам и техническому оснащению. Но при этом, центробежным компрессорам характерно общее стандартное оснащение. Так, оборудование данного типа включает в себя такие основные элементы, как:

• корпус оборудования;
• патрубки – входное и выходное устройства;
• рабочие колеса;
• диффузор;
• привод – может быть различных типов (дизельный, электрический и другие).

Здесь Вы можете ознакомиться с каталогом компрессоров, реализуемых ООО ГК "ТехМаш".

Конструкция центробежных установок может быть различной в зависимости от количества в оборудовании следующих элементов:

• ступеней – одно- и многоступенчатые;
• роторов – однороторные и многороторные.

Кроме того, устройство центробежных компрессоров также имеет классификацию и по типу корпуса:

• Установки с разъемом корпуса горизонтального типа – в данном случае корпус имеет горизонтальное разделение на две части. Подобные особенности конструкции установки обеспечивают легкий доступ к ротору оборудования в случае необходимости. Используются агрегаты данного типа при необходимости получения давления с показателем ниже 60 атмосфер.

• Оборудование с разъемом корпуса вертикального типа – данное оборудование устанавливается в специальный цилиндр и применяется в технологических процессах, где уровень давления доходит до 700 атмосфер. При этом цилиндр содержит такие же диафрагмы и ротор, как и оборудование, корпус которого имеет горизонтальный разъем.

• Установки, оснащенные редуктором – данное оборудование, как правило, оснащено несколькими валами и редуктором, обеспечивающим передачу движения с мотора на вал. Применяются подобные компрессоры при необходимости получения давления с показателем ниже среднего.

Действие центробежных компрессоров

Устройство и принцип работы центробежных компрессоров основаны на динамическом сжатии газообразной среды. Основным элементом данного оборудования является ротор, оснащенный валом с рабочими колесами, расположение которых симметрично. В процессе работы оборудования, на частицы газа действует сила инерции, которая возникает благодаря наличию вращательного движения, совершаемого лопатками колеса. При этом происходит перемещение газа от центра компрессора к краю рабочего колеса и в результате газ сжимается и приобретает скорость. Далее скорость газа снижается и последующее сжатие происходит в круговом диффузоре – кинетическая энергия переходит в потенциальную. На следующем этапе газ поступает в обратный направляющий канал и переходит в следующую ступень установки.

Важным отличием центробежных установок от оборудования другого типа является отсутствие контакта между маслом и газом. В случае с агрегатами данного типа требования к смазке рабочих элементов оборудования значительно ниже, нежели в установках объемного действия. При этом смазка полностью защищает от ржавчины элементы оборудования, а масло, имеющее слабое окисление, смазывает зубчатые колеса, уплотнения и подшипники максимально эффективно.

Так, работа компрессора центробежного имеет достаточно простой принцип действия и основывается на вращательном движении лопастей рабочего колеса, который является одним из главных рабочих элементов установок центробежной группы. При этом, данному оборудованию характерно быстрое повышение уровня давления и достижение его максимальной величины за короткий период работы агрегата.

Одна из главных особенностей установок данного типа заключается в зависимости потребляемой оборудованием мощности, давления сжимаемого газа и его коэффициента полезного действия от уровня производительности компрессора. Характер и степень данной зависимости указывается в рабочих характеристиках установок, при этом индивидуально для каждой модели оборудования.

Конструкция, а также принцип работы центробежных компрессоров являются достаточно простыми в сравнении с установками других типов. Данная особенность позволяет получить сразу несколько преимуществ – возможность длительного срока использования оборудования при его интенсивной эксплуатации и высоком уровне эффективности работы. При этом, данное оборудование на протяжении всего периода использования требует минимального технического обслуживания, а в случае необходимости, легко поддается ремонту при поломках различных типов.

Читайте также:

  
• Московские главы и евангельские в романе мастер и маргарита кратко
  
• Россия и европейские революции кратко
  
• Эгп северной америки кратко
  
• Шаманизм в забайкалье кратко
  
• Щит в пустыне кратко