3.2 Мощность привода компрессора
Определив эффективный КПД компрессора
,
можно найти необходимую для него мощность
привода при отсутствии внешнего
охлаждения, т.е. для неохлаждаемого
компрессора
.
При условии отвода теплоты от компрессора в процессе работы, т.е. мощность привода охлаждаемого компрессора
.
3.3 Центробежные компрессоры
3.3.1 Конструктивная схема центробежного компрессора
Назначение и краткая характеристика отдельных элементов и узлов типичного судового компрессора. Тип компрессора, а также состав и конструктивное оформление его узлов предопределяются назначением компрессора. На рис. 3.2 приведена конструктивная схема центробежного компрессора с обозначением размеров элементов.
Корпус 1 предназначен для отделения рабочей полости компрессора от окружающей среды и выполнения функции несущей конструкции. Корпус должен удовлетворять определенным требованиям плотности, прочности и жесткости. Корпус имеет пространственную конфигурацию и поэтому чаще всего выполняется литым с технологическими и монтажными разъемами. Первые необходимы для изготовления отливок и в эксплуатации являются неразборными, вторые служат для удобства сборки и разборки компрессора.
Рисунок 3.2 - Конструктивная схема центробежного компрессора
Разъемы могут быть как в плоскостях, проходящих через ось машины (осевые разъемы), так и в плоскостях, перпендикулярных оси (торцевые разъемы). Иногда отдельные части корпуса для облегчения могут изготовляться штампованными и сварными.
Рабочее колесо (РК) 2 - основной элемент компрессора. Вместе с предвключенным вращающимся направляющим аппаратом 3 колесо образует вращающуюся лопаточную систему, в которой энергия двигателя преобразуется в кинетическую энергию направленного движения газа. Здесь также происходит частичное преобразование кинетической энергии в потенциальную энергию.
Вращающийся направляющий аппарат 3 представляет собой осевой венец, предвключенный к рабочему колесу и обеспечивающий безударный вход потока на лопатки рабочего колеса. Вращающийся направляющий аппарат иногда выполняется за одно целое с колесом. Совокупность элементов 2 и 3 составляет лопаточный аппарат ротора (Рт).
Неподвижный входной направляющий аппарат 7 представляет кольцевой венец неподвижных (или поворотных) лопаток. Благодаря ему - создается предварительная закрутка потока перед рабочим колесом. Он может отсутствовать, если необходимости в такой предварительной закрутке нет.
Промежуточные воронки (кольца) 11 предназначены для уменьшения гидравлических потерь при повороте потока от радиального до осевого на входе в рабочее колесо. В упрощенных конструкциях воронки могут отсутствовать. Наружная и внутренняя обечайки (воронки) корпуса образуют кольцевой осесимметричный канал для подвода воздуха из окружающего пространства к рабочему колесу. Этот канал вместе с элементами 7 и 11 образует
входное устройство компрессора (ВУ).
Безлопаточный (щелевой) диффузор (ЩД) 8 представляет собой кольцевое пространство за рабочим колесом, образованное боковыми стенками корпуса. Он служит для частичного преобразования кинетической энергии газа за рабочим колесом в потенциальную и для выравнивания поля скоростей потока перед следующим элементом.
Лопаточный диффузор (ЛД) 9 - радиальный лопаточный венец, расположенный между боковыми стенками корпуса за щелевым диффузором. В лопаточном диффузоре заканчивается в основном преобразование кинетической энергии газа в потенциальную, происходящее с большей эффективностью, чем в безлопаточном диффузоре. Совокупность элементов 8 и 9 составляет диффузор компрессора.
Сборная улитка (Ул) 10 предназначена для сбора газа, выходящего из всех расположенных по окружности каналов диффузора 9 или, при его отсутствии, из кольцевого канала диффузора 8.
Концевой диффузор 4 служит для выпуска сжатого газа в магистраль, к потребителю, одновременно используется для необходимого преобразования остаточной кинетической энергии в потенциальную и обеспечения нужной скорости на выходе из компрессора. Совокупность элементов 10 и 4 составляет выходное устройство компрессора (Вых. у.).
Уплотнения 5 предназначены для уменьшения протечек рабочей среды между вращающимися и неподвижными элементами компрессора. В высокооборотных центробежных компрессорах чаще всего используются бесконтактные лабиринтные уплотнения.
В судовых компрессорах в зависимости от массы ротора, условий работы и обслуживания могут применяться как подшипники скольжения, так и подшипники качения (поз. 6). В судовом одноступенчатом центробежном компрессоре совокупность всех элементов газового тракта, в которых происходит повышение давления, иногда называют его проточной частью (пр. ч)