Регулирование лопаточных компрессоров с изменением геометрии проточной части.]
3а. Регулирование поворотом направляющих лопаток. Рассмотрим его на примере использования поворотного входного направляющего аппарата. При исходном положении лопаток входного натравляющего аппарата работа компрессора на режиме G" < G означает, что c”а < ca, а отклонение относительной скорости (показана пунктиром на рис. 13.11, а) от расчетного направления такое, что приводит к возрастанию угла атаки на рабочем колесе и возможному отрыву потока от спинки. При
увеличении расхода возможен при с`а > са отрыв потока от вогнутой поверхности лопатки. Чтобы сохранить оптимальное направление w1 под углом β1 при с``а < са или при с`а > са необходимо, как видно из рис. 13.11, а повернуть лопатки входного направляющего аппарата вокруг их осей до углов установки a``b < ab или a`b > ab соответственно. При этом восстанавливается безотрывное обтекание рабочих лопаток i = const и при n < nр, например, первая ступень компрессора работает в точке М (рис. 13.11, в) с расходом Gм без явлений неустойчивости, поскольку граница устойчивой работы на всем участке к-1 оказывается левее линии рабочих режимов.
Особой эффективности регулирования с помощью этого способ можно достичь, если одновременно поворачивать не только лопатки входного направляющего аппарата, но и другие направляющие лопатки промежуточных венцов, причем поворот следует выполнять на разные углы в каждом последующем промежуточном направляющем аппарате, учитывая разную степень рассогласования промежуточных ступеней. Нетрудно видеть, что, например, при n < nр лопатки входного направляющего аппарата необходимо доворачивать на угол αb< αbисх в середине по длине проточной части лопатки входного направляющего аппарата практически нет необходимости поворачивать (αb=αbисх) а в последних ступенях должно быть αb> αbисх.
Однако осуществить такой одновременный поворот конструктивно чрезвычайно сложно, поэтому на практике обычно ограничиваются применением только поворотного входного направляющего аппарата, считая главной целью предотвращение неустойчивой работы первой ступени на режимах n < nр.
Кроме того, следует учитывать, что поворот лопаток направляющего аппарата изменяет закрутку (см. рис. 13.11, а), что может привести к изменению теоретического напора ступени и смещению по G. Этот способ регулирования используется в одноступенчатом центробежном компрессоре с поворотными лопатками неподвижного направляющего аппарата (см. рис. 11.6, б).
36. Регулирование поворотом рабочих лопаток. Оно позволяет при отклонении в ту или другую сторону направления относительной скорости от исходного (как показано на рис. 13.11, б) сохранять оптимальные условия обтекания профилей лопаток рабочего колеса. Достигается такой же результат, как и в предыдущем случае, даже без какого-либо изменения структуры потока, однако конструктивные трудности, связанные с осуществлением этого метода регулирования, особенно в многоступенчатой машине, намного выше, чем в способе За. По этой причине регулирование поворотом рабочих лопаток в осевых компрессорах практически не применяется, оно используется иногда в стационарной энергетике для регулирования крупногабаритных осевых одноступенчатых вентиляторов и дымососов.
