38.Приведенная характеристика центробежных компрессоров. Для чего она используется?
Способы регулирования режима работы центробежных компрессоров:
- дросселирование на входе или на выходе;
- перепуск по обвод линии;
- изменение частоты вращения компрессора;
- изменение закрутки потока на входе в колесо входным направлением аппаратом.
Регулирование с помощью дросселя на выходе.
Способ регулирования - не экономичен из-за больших сопротивлений трубопровода. Применяется в сочетании с другими способами регулирования.
Регулирование дросселем на всасывании.
Изменение открытия дросселя вызывает изменение сопротивления на входе в компрессор и соответственно изменение давления всасывания, изменение плотности газа на входе, изменение конечного давления.
При регулировании перепуском нагнетательные и всасывающие трубопроводы соединяются байпасным трубопроводом с клапаном и теплообменником.
По условию необходимо уменьшить производительность V2 до значения V1. В компрессоре газ сжимается до давления Рк2, но часть газа ∆V=V2-V2по обводной линии подается на вход компрессора.
Регулирование перепуском связано с завышенной затратой мощности, так как при производительности V2 компрессор потребляет мощность N1, а N1 >N2. Поэтому этот способ применяется редко.
Рисунок 33 – Методы дросселирования на входе в компрессор и байпасирования: а- построения характеристики компрессора с открытием дросселя; б- зависимость давления и мощности от производительности при байпасировании (перепуске газа по обводной линии).
Регулирование изменением частоты вращающегося вала компрессора.
Этот способ наиболее экономичный. Для пересчета параметров используется следующие уравнения:
,
(26)
При адиабатическом сжатии:
,
(27)
При изометрическом сжатии:
,
(28)
При политропном сжатии:
,
(29)
Регулирование входным направляющим аппаратом.
Изменение угла входа потока можно изменить характеристику компрессора. С помощью входного направляющего аппарата можно изменить движение потока. При закрутке потока в сторону вращения рабочего колеса (положительная закрутка) происходит уменьшение напора.
При закрутке потока в сторону, противоположную вращению (открытая закрутка) повышается напор.
При положительной закрутке уменьшаются потери на удар при входе на лопатки. В многоступенчатых компрессорах поворотные лопатки устанавливаются перед каждой ступенью или группами ступеней.
Комбинированное регулирование.
Комбинированное регулирование применяется для изменения производительности и поддержания конечного давления.
Рисунок 34 – Комбинированное регулирование: 1- входной трубопровод; 2- ВНА; 3-компрессор; 4- нагнетательный трубопровод; 5- обратный клапан; 6- струйный датчик; 7- регулятор; 8- цилиндр для поворачивания лопаток направляющего аппарата; 9- измерительная шайба; 10- сигнализатор; 11- регулятор; 12- клапан; 13- байпасный трубопровод.
Если требуемая производительность в системе меньше производительности компрессора, часть газа по трубе 13 через клапан 12 отводится на вход компрессор или сбрасывается из контура. Клапан управляется регулятором. Применяются пневматические, гидравлические, электропневматические или электрогидравлические регуляторы.
Импульс для регулятора 11 подается от измерительной шайбы 9.
Поддержание постоянного конечного давления при изменении производительности компрессора производится при помощи входного направляющего аппарата. Импульс берется из нагнетательного трубопровода и подается через струйный датчик 6 к регулятору 7.