Реферат на тему компрессоры гту

Обновлено: 06.07.2024

Компрессоры ГТУ предназначены для сжатия и подачи воздуха в камеры сгорания. Сжатый воздух компрессора используется также для охлаждения отдельных деталей газовой турбины.

Компрессоры бывают осевые, центробежные и винтовые. Наиболее распространенными являются осевые многоступенчатые компрессоры, обладающие большой производительностью, высоким к. п. д. и большой степенью сжатия

Компрессор ГТУ состоит из ротора и статора (корпуса). В корпусе располагаются ряды последовательно закрепленных направляющих лопаток. На дисках ротора компрессора установлены рабочие лопатки. Высота рабочих лопаток компрессора последовательно уменьшается по мере сжатия объема воздуха. Сжатый воздух с определенной температурой и давлением подается в камеру сгорания.
Часто конструкция компрессора предусматривает промежуточный отбор воздуха для охлаждения ступеней турбины. Ротор компрессора закреплен в подшипниках, а в местах выхода вала из корпуса располагаются концевые уплотнения. Воздух в компрессор подается через комплексное воздухоочистительное устройство (КВОУ) и входной направляющий аппарат (ВНА), которые позволяет снижать нагрузку на компрессор. Так как компрессор располагается на едином валу с турбиной, то значительная часть мощности затрачивается на его привод, поэтому абсолютная мощность газотурбинной установки должна быть значительно больше полезной.

Конструктивная схема осевого компрессора

Основными составными частями являются: ротор 2 с закрепленными на нем рабочими лопатками 5, корпус 7 (цилиндр), к которому крепятся направляющие лопатки 6 и концевые уплотнения 2, и подшипники 3. Совокупность одного ряда вращающихся рабочих лопаток и одного ряда расположенных за ними неподвижных направляющих лопаток называется ступенью компрессора. Засасываемый компрессором воздух последовательно проходит через следующие элементы компрессора: входной патрубок 1, входной направляющий аппарат 4, группу ступеней 5, 6, спрямляющий аппарат 8, диффузор 9 и выходной патрубок 10.

Регулируемый входной направляющий аппарат компрессора (клапаны отбора воздуха, поворотные лопатки статора)

Устанавливают перед первой ступенью компрессора для создания предварительной закрутки воздуха на входе в осевой компрессор в сторону вращения. Создание предварительной закрутки воздуха позволяет увеличить окружную скорость и степень повышения давления в компрессоре.

Компрессор (от лат. compressio — сжатие) — устройство для сжатия и подачи газов под давлением (воздуха, паров хладагента и т. д.).
Степень повышения давления в Компрессор более 3. Для подачи воздуха с повышением его давления менее чем в 2–3 раза применяют воздуходувки, а при напорах до 10 кн/м2 (1000 мм вод. cm.) – вентиляторы. Компрессор впервые стали применяться в середине 19 в., в России строятся с начала 20 в.

Содержание

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат макушкин.docx

Федеральное государственное автономное

высшего профессионального образования

Институт нефти и газа

Руководитель _________ Д.О Макушкин

подпись, дата должность, ученая степень инициалы, фамилия

Студент НГ 09-04 Ботвинкин Ю.М.

номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

2. Центробежный компрессор……………………………………………6

6. Области применения компрессоров в нефтегазовой отрасли………19

Компрессор (от лат. compressio — сжатие) — устройство для сжатия и подачи газов под давлением (воздуха, паров хладагента и т. д.).

Степень повышения давления в Компрессор более 3. Для подачи воздуха с повышением его давления менее чем в 2–3 раза применяют воздуходувки, а при напорах до 10 кн/м2 (1000 мм вод. cm.) – вентиляторы. Компрессор впервые стали применяться в середине 19 в., в России строятся с начала 20 в.

Основы теории центробежных машин были заложены Л. Эйлером, теория осевых Компрессор и вентиляторов создавалась благодаря трудам Н.Е. Жуковского, С.А. Чаплыгина и других учёных.

По принципу действия и основным конструктивным особенностям различают Компрессор поршневые, ротационные, центробежные, осевые и струйные. Компрессор также подразделяют по роду сжимаемого газа (воздушные, кислородные и др.), по создаваемому давлению рн (низкого давления – от 0,3 до 1Мн/м2, среднего – до 10 Мн/м2 и высокого – выше 10 Мн/м2), по производительности, то есть объёму всасываемого Vвс (или сжатого) газа в единицу времени (обычно в м3/мин) и другим признакам. Компрессор также характеризуются частотой оборотов n и потребляемой мощностью N

Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа существенно превышает атмосферное. Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа, приведённого к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу. Эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом. При большой разнице, скажем, поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в два раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом.

К компрессорам (компрессорным машинам) относятся собственно компрессоры, вентиляторы и вакуумные компрессоры.

В результате сжатия газа давление на выходе компрессора p2 становится больше давления на входе в него р1. Отношение этих величин представляет собой степень повышения давления компрессором ξ = р2/р1.

Компрессоры различаютпо устройству:

объёмные (поршневые, ротационные), в которых сжатие газа происходит при уменьшении замкнутого объёма;
лопаточные (центробежные и осевые) в которых силовое воздействие на газ осуществляется вращающимися лопатками, и струйные, принцип действия которых подобен струйным насосам.

Поршневые компрессоры - одни из самых распространённых видов компрессоров. Оптимальное решение для задач, не требующих сверхпроизводительности. Эта технология используется для сжатия воздуха с начала ХХ века, в силу простоты технической реализации. Поршневые компрессоры, до недавнего времени, являлись основным типом воздушных компрессоров.

Винтовые компрессоры являются подтипом роторных компрессоров. Винтовые компрессоры отличаются высокой надёжностью и малыми габаритами.

Мембранный компрессор по принципу действия скорее можно отнести к поршневым компрессорам. Сжатие газа в этих компрессорах происходит в процессе уменьшения объема камеры сжатия, вследствие поступательного движения поршня. В роли поршня выступает круглая гибкая мембрана, зажатая по периметру между крышкой и цилиндром.

Компрессоры могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми. Последние используются для получения больших давлений. Поршневые компрессоры широко используются в установках с двигателями внутреннего сгорания.

Компрессоры строятся стационарными и передвижными; горизонтальными, вертикальными и с наклонным расположением цилиндров; одноступенчатыми и многоступенчатыми; одноцилиндровыми и многоцилиндровыми.

Турбокомпрессор, в котором сжимаемая среда движется через лопатки колеса и диффузор, главным образом, вдоль направления, перпендикулярного оси вращения. Основными элементами центробежного компрессора являются: корпус, рабочее колесо, диффузор, обратный направляющий аппарат.

В процессе работы центробежного компрессора парообразный холодильный агент из всасывающего трубопровода поступает на всасывающую сторону рабочего колеса, вращающегося с большой скоростью. Благодаря действию центробежных сил пар отбрасывается к периферии колеса, давление и скорость пара, а следовательно, и его кинетическая энергия, увеличиваются. С периферии рабочего колеса пар направляется в диффузор, где его скорость уменьшается (за счет увеличения проходного сечения), кинетическая энергия преобразуется в потенциальную и давление возрастает.

Для регулирования мощности компрессора перед первым рабочим колесом установлены регулирующие поворотные лопатки с приводом от исполнительного механизма.

В многоступенчатых компрессорах поток из предыдущей ступени через обратный направляющий аппарат подводится к всасывающей стороне следующего колеса. Для уменьшения перетечки пара внутри машины между вращающимися элементами ротора и неподвижными элементами статора предусматриваются лабиринтные уплотнения. Принцип действия их основан на потере напора пара при прохождении через группу последовательно расположенных щелей (сопротивлений). Таким образом, рабочее колесо является единственным элементом ступени, посредством которого к пару подводится энергия

Центробежный Компрессор имеет ротор 4, состоящий обычно из нескольких рядов рабочих лопаток 6. На внутренней стенке корпуса 2 располагаются ряды направляющих лопаток 5. Всасывание газа происходит через канал 3, а нагнетание через канал 1. Одну ступень осевого Компрессор составляет ряд рабочих и ряд направляющих лопаток. При работе осевого Компрессор вращающиеся рабочие лопатки оказывают на находящиеся между ними частицы газа силовое воздействие, заставляя их сжиматься, а также перемещаться параллельно оси Компрессор (откуда его название) и вращаться. Решётка из неподвижных направляющих лопаток обеспечивает главным образом изменение направления скорости частиц газа, необходимое для эффективного действия следующей ступени. В некоторых конструкциях осевых Компрессор между направляющими лопатками происходит и дополнительное повышение давления за счёт уменьшения скорости газа. Степень повышения давления для одной ступени осевого Компрессор обычно равна 1,2–1,3, т.е. значительно ниже, чем у центробежных Компрессор, но кпд у них достигнут самый высокий из всех разновидностей Компрессор

Рис. 3. Центробежный компрессор: 1 – вал; 2, 6, 8, 9, 10 и 11 – рабочие колёса; 3 и 7 – кольцевые диффузоры; 4 – обратный направляющий канал; 5 – направляющий аппарат; 12 и 13 – каналы для подвода газа из холодильников; 14 – канал для всасывания газа.

Зависимость давления, потребляемой мощности и кпд от производительности для нескольких постоянных частот вращения ротора при одинаковой температуре всасываемого газа представляют в виде рабочих характеристик. Регулирование осевых Компрессор осуществляется так же, как и центробежных. Осевые Компрессор применяют в составе газотурбинных установок.

Техническое совершенство осевых, а также ротационных, центробежных и поршневых Компрессор оценивают по их механическому кпд и некоторым относительным параметрам, показывающим, в какой мере действительный процесс сжатия газа приближается к теоретически наивыгоднейшему в данных условиях.

По устройству и принципу действия аналогичны струйным насосам. К ним относят струйные аппараты для отсасывания или нагнетания газа или парогазовой смеси. Струйные Компрессор обеспечивают более высокую степень сжатия, чем струйные насосы. В качестве рабочей среды часто используют водяной пар.

Рис. 4. Струйные Компрессор: 1 – канал для подачи сжатого газа; 2 – корпус; 3 – канал для всасывания газа; 4 – ротор; 5 – направляющие лопатки; 6 – рабочие лопатки

Энергетическая машина для сжатия и подачи воздуха или жидкостей (масла, хладагента и др.) под давлением. Компрессоры данного типа широко применяются в машиностроении, текстильном производстве, в химической, холодильной промышленности и криогенной технике. Многообразны по конструктивному выполнению, схемам и компоновкам.

Поршневые компрессоры различают по устройству кривошипно-шатунного механизма, устройству и расположению цилиндров, числу ступеней сжатия.

Поршневые компрессоры могут быть: крейцкопфные — с двухсторонним всасыванием и бескрейцкопфные — одностороннего всасывания (мощностью до 100 кВт).

По расположению цилиндров компрессоры подразделяются на вертикальные, горизонтальные и угловые.

К вертикальным относятся машины с цилиндрами, расположенными вертикально. При горизонтальном расположении цилиндры могут быть размещены по одну сторону коленчатого вала, такие компрессоры называются горизонтальными с односторонним расположением цилиндров; либо по обе стороны вала — с горизонтальными или двухсторонним расположением цилиндров.

К угловым компрессорам относятся машины с цилиндрами, расположенными в одних рядах вертикально, в других — горизонтально. Такие компрессоры называются прямоугольными. К угловым компрессорам относятся машины с наклонными цилиндрами, установленными V-образно и W-образно (компрессоры называются соответственно V- и W-образными).

Прогрессивным в развитии поршневых компрессоров явился переход на оппозитное исполнение компрессоров крупной и средней производительности. Оппозитные компрессоры, представляющие собой горизонтальные машины с встречным движением поршней и расположением цилиндров по обе стороны вала, отличаются высокой динамической уравновешенностью, меньшим габаритами и массой. Благодаря своим преимуществам оппозитные компрессоры практически полностью вытеснили традиционный тип крупного горизонтального компрессора.

Для машин малой и средней производительности основным является прямоугольный тип компрессора и компрессора с У-образным расположением цилиндров.

По числу ступеней сжатия компрессоры различаются одно-, двух- и многоступенчатые. Многоступенчатое сжатие вызывается необходимостью ограничить температуру сжимаемого газа. В воздушных компрессорах возникает опасность воспламенения и взрыва масляного нагара, накапливающегося в трубопроводах, на крышках компрессоров и поверхностях клапанов, поэтому температура нагнетаемого воздуха не должна превышать 453К

Режим работы поршневого компрессора

Действие одноступенчатого воздушного поршневого Компрессор заключается в следующем. При вращении коленчатого вала 1 соединённый с ним шатун 2 сообщает поршню 3 возвратные движения. При этом в рабочем цилиндре 4 из-за, увеличения объёма, заключённого между днищем поршня и крышкой цилиндра 5, возникает разрежение и атмосферный воздух, преодолев своим давлением сопротивление пружины, удерживающей всасывающий клапан 9, открывает его и через воздухозаборник (с фильтром) 8 поступает в рабочий цилиндр. При обратном ходе поршня воздух будет сжиматься, а затем, когда его давление станет больше давления в нагнетательном патрубке на величину, способную преодолеть сопротивление пружины, прижимающей к седлу нагнетательный клапан 7, воздух открывает последний и поступает в трубопровод 6. При сжатии газа в Компрессор его температура значительно повышается. Для предотвращения самовозгорания смазки Компрессор оборудуются водяным (труба 10 для подвода воды) или воздушным охлаждением. При этом процесс сжатия воздуха будет приближаться к изотермическому (с постоянной температурой), который является теоретически наивыгоднейшим (см. Термодинамика). Одноступенчатый Компрессор, исходя из условий безопасности и экономичности его работы, целесообразно применять со степенью повышения давления при сжатии до b = 7–8. При больших сжатиях применяются многоступенчатые Компрессор, в которых, чередуя сжатие с промежуточным охлаждением, можно получать газ очень высоких давлений – выше 10Мн/м2. В поршневых Компрессор обычно предусматривается автоматическое регулирование производительности в зависимости от расхода сжатого газа для обеспечения постоянного давления в нагнетательном трубопроводе. Существует несколько способов регулирования. Простейший из них – регулирование изменением частоты вращения вала.

Главная Судовые газовые турбины Основные детали газотурбинной установки (ГТУ) Компрессоры газотурбинных установок (ГТУ)

К компрессорам судовых ГТУ предъявляют следующие основные требования: 1) повышение давления воздуха при возможно большем коэффициенте полезного действия; 2) непрерывная подача воздуха в камеру сгорания; 3) малая чувствительность к изменениям режима работы; 4) минимальный вес и габарит; 5) простота и надежность в работе.

Осевой многоступенчатый компрессор (рис. 109) состоит из ряда последовательно расположенных направляющих лопаток 6 , закрепленных в корпусе 7 , и рабочих лопаток 5 , расположенных на барабанном роторе 11. По мере сжатия объем воздуха уменьшается и, следовательно, уменьшаются высоты лопаток.

Вращаясь, рабочие лопатки ротора сообщают газу кинетическую энергию. При движении по расширяющимся каналам рабочих лопаток относительная скорость воздуха падает, происходит уменьшение кинетическои энергии потока с соответствующим повышением давления в нем. Изменение относительной скорости потока в канале рабочих лопаток связано с расходом энергии, подводимой к компрессору. В расширяющихся каналах направляющих лопаток наблюдается дальнейшее повышение давления воздуха и уменьшение скорости его движения. В проточную часть компрессора воздух поступает через входной патрубок 1 и направляющий аппарат 4, откуда, пройдя каналы рабочих лопаток 5 и направляющих лопаток 6, попадает в спрямляющий аппарат 8. Направляющий аппарат обеспечивает необходимое направление воздушному потоку перед входом в первую ступень, а спрямляющий аппарат обеспечивает осевой выход в диффузор 9 и далее в выходной патрубок 10. В диффузоре происходит дальнейшее сжатие воздуха за счет уменьшения скорости его движения.

Ротор компрессора установлен на подшипниках 3 . В местах выхода вала через корпус расположены концевые уплотнения 2. Роторы осевых компрессоров выполняются барабанного, дискового и смешанного типов.

Лопаточный аппарат осевых компрессоров изготовляют с высокой точностью и высокой степенью чистоты обработки, что способствует получению высокого к. п. д. компрессора. В рабочих

Лопатках осевых компрессоров бандаж отсутствует, лопатки крепят хвостовиками различной формы.

Центробежные компрессоры . На рис. 110 показана принципиальная схема одноступенчатого центробежного компрессора. На валу 6 насажено рабочее колесо, состоящее из диска 5 и рабочих лопаток 3 . Рабочее колесо помещено в неподвижный корпус 7 . Атмосферный воздух через входной патрубок 2 поступает в каналы а рабочего колеса. При вращении рабочего колеса воздух, находящийся в каналах а , под действием центробежной силы движется к диффузору 4. Так как площадь проходного сечения диффузора увеличивается в направлении выхода, то значительная часть кинетической энергии, приобретенной воздухом в каналах рабочего колеса, преобразуется в потенциальную энергию в диффузоре. В диффузоре давление воздуха продолжает увеличиваться, а скорость падает. Из диффузора сжатый воздух попадает в выходные патрубки 1 , в которых скорость воздушного потока несколько падает, а давление повышается.

Судовые газотурбинные центробежные компрессоры бывают одноступенчатые и двухступенчатые.

Степень сжатия в одноступенчатом центробежном компрессоре невелика и составляет 1,2—1,8. Степенью сжатия называется отношение конечного давления воздуха в одной ступени к его начальному давлению.

Благодаря малым размерам центробежные компрессоры применяют во вспомогательных газотурбинных установках. Центробежные компрессоры просты по устройству, но имеют меньшую экономичность и призводительность, чем осевые компрессоры.

Пермский авиационный техникум, Преподаватель: Почернеев В. М. , 16 стр.

Содержание:
Введение
Современное состояние и перспективы развития осевых компрессоров
Обоснование технических решений
Анализ исходных данных и выбор прототипа двигателя и формы проточной части компрессора
Расчет основных размеров компрессора
Конструкция с обоснованием:
Ротора компрессора
Опор ротора
Корпусов
ВНА и НА
Системы смазки и подшипников
Противопомпажной и противообледенительной системы
Расчеты на прочность
Расчет профильной части рабочей лопатки
Расчет хвостовика
Расчет замковой части диска
Расчет диска
Технологическая схема сборки компрессора
Заключение
Литература

Дополнительно: Расчет пера лопатик в екселе, чертеж (компас)

Галкин И.Н., Малиновский К.А. Энергетический расчет турбореактивного двигателя с форсажной камерой

формат djvu
размер 536.49 КБ
добавлен 08 ноября 2009 г.

1985 год 32 стр. МАТИ Курсовой проект турбо-реактивного двигателя. Методика энергетического расчета и взаимосвязанные с ней методики расчета скоростной и высотной характеристик турбореактивного двигателя. Приводятся примеры расчета.

Дипломный проект - Проект модуля подпорных ступеней для перспективного двигателя ближне - среднемагистральных самолетов гражданской авиации

формат doc, jpg, exe, xls, txt
размер 42.07 МБ
добавлен 18 ноября 2010 г.

Пермский государственный технический университет Аэрокосмическая кафедра (АКФ) Дипломный проект на тему Проект модуля подпорных ступеней для перспективного двигателя ближне – среднемагистральных самолетов гражданской авиации. Специальность: Авиационные двигатели и энергетические установки (АД и ЭУ) Руководитель проекта Ю. А. Берендорф, Л. С. Воронов Содержание расчетно-пояснительной записки: Обоснование выбора объекта исследования Анализ.

Курсовая работа - Проектирование осевой турбины авиационного двигателя JT9D20 - СГАУ

формат doc, cdw
размер 355.17 КБ
добавлен 31 марта 2010 г.

В данной курсовой работе был произведен расчет диаметральных размеров турбины высокого давления, построено меридиональное сечение проточной части, выполнен кинематический расчет ступени на среднем диаметре и расчет параметров по высоте лопатки при законе закрутки ?=const с построением треугольников скоростей на входе на выходе из РК в трех сечениях (втулочном, периферийном и сечении на среднем диаметре). Рассчитан профиль лопатки рабочего колеса.

Курсовой проект - Компрессор ТРДД PW2037 (Боинг 757) - СГАУ

формат jpg, cdw, docx
размер 35.33 МБ
добавлен 20 мая 2010 г.

Курсовой проект - Проект конструкции узла турбины компрессора ТваД

формат doc, dwg, xls
размер 400.29 КБ
добавлен 22 сентября 2010 г.

ПГТУ, АКФ, Конструкция газотурбинных двигателей, 2008 год, Воронов Л. В. , 54стр. Объектом проектирования является осевая газовая турбина энергетической установки. Цель работы – разработка конструкции газовой турбины, расчет на прочность и колебания основных элементов турбины. Содержание. Введение. Конструкторская часть. Выбор и обоснование формы проточной части ТС. Выбор и обоснование конструктивной схемы ТС. Выбор, расположение и типы опор рот.

Курсовой проект - Разработка конструкции узла ТВД газотурбинной установки

формат cdw, docx
размер 1.19 МБ
добавлен 07 марта 2011 г.

УГАТУ, 160301, 5 курс/9 семестр, 51 страница. В данном курсовом проекте спроектирован узел турбины высокого давления, на базе прототипа ТВД газотурбинного двигателя АЛ31СТН наземной газоперекачивающей установки. Курсовой проект включает в себя: - расчёт на прочность рабочей лопатки турбины; - расчёт соединения рабочей лопатки с диском; - расчёт на прочность диска турбины; - расчет критических частот вращения ротора турбины; - патентные иссл.

Курсовой проект - Термогазодинамический расчет компрессора и турбины двигателя АЛ31СТН

формат xls, docx, cdw
размер 577.48 КБ
добавлен 07 марта 2011 г.

УГАТУ, 160301, 4 курс/8 семестр, пояснительная записка 71 стр, чертежи разработанных профилей лопаток турбины и компрессора (4 формата). В данном курсовом проекте выполнен термогазодинамический расчет компрессора и турбины высокого давления турбореактивного двигателя АЛ-31СТН наземной газоперекачивающей установки. Курсовой проект состоит из следующих разделов: - согласование КВД и ТВД; - газодинамический расчет КВД по среднему диаметру; - газо.

Курсовой проект - Турбина ТРДД JT9D пассажирского самолета среднемагистральных воздушных линий - СГАУ

формат cdw, jpg, doc
размер 4.35 МБ
добавлен 31 марта 2010 г.

Павленко Г.В., Волов А.Г. Газодинамический расчет осевой газовой турбины

формат pdf
размер 3.53 МБ
добавлен 29 октября 2010 г.

Учебное пособие. 2007. С. 76. Изложены основные соотношения газодинамического расчета ступени осевой газовой турбины на среднем радиусе. Описана программа газодинамического расчета многоступенчатой газовой турбины на ЭВМ. Приведены инструкция по использованию этой программы и примеры расчета по ней газовых турбин авиационных и стационарных газотурбинных двигателей, а также утилизационного турбодетандера и биротативной турбины. Для студентов, выпо.

Рабочий процесс в осевой ступени турбины (научно-популярный фильм)

формат avi
размер 44.81 МБ
добавлен 06 декабря 2011 г.

Директор картины Адаменко В., Киевская киностудия научно-популярных фильмов, 1972 г. "Вузфильм", СССР, продолжительность фильма 10 минут. В фильме показываются процессы, протекающие в ступени осевой турбины.rn

Читайте также: