8. Корректировка промежуточного давления

Произведем корректировку промежуточного давления методом выравнивания массового расхода по ступеням.

Табл.1. Результаты корректировки промежуточного давления

Промежуточное давление, МПа	Массовый расход, кг/ч
	1 ступень	2 ступень
0,35	109,46	99,04
0,36	108,56	102,47
0,37	107,67	105,88
0,369	107,76	105,55

Для работы компрессора необходимо условие Т_нг≤ 433 К. При выборе промежуточного давления, равного 0,37МПа, данное условие не выполняется, вследствие чего истинное промежуточное давление P_нг^1=0,369

Рис.3 Схема регулирования производительности компрессора методом дросселирования на входе.

Снижение производительности методом дросселирования на ступени всасывания.

1)Снизим производительность на 5%

V1=V*0,95=1,62*0,95=1,539 м³/мин.

В результате добились снижения производительности при Pвс=0,0999МПа

2. Снизим производительность на 10%.

V1=V*0,9=1,62*0,9=1,458 м³/мин.

В результате добились снижения производительности при Pвс=0.092

3. Снизим производительность на 15%.

V1=V*0,85=1,62*0,85=1,38 м³/мин.

В результате добились снижения производительности при Pвс=0.088

9. Замена рабочего газа

При замене рабочего газа с воздуха на водород, без изменения параметров на всасывании, были получены следующие результаты:

Расход
Массовый, кг/ч		Объёмный, м³/мин
воздух	водород	воздух	водород
99,71	6,08	1,38	1,21
Потери
При нагнетании, %		При всасывании, %
воздух	водород	воздух	водород
4	1,9	3,8	1,7

Клапаны выбраны, как и для воздуха - ВЛУ125-0,4. Но так как водород более лёгкий газ, чем воздух, в конструкцию клапана были внесены изменения.

Высота подъёма крайней точки, мм		Высота подъёма центральной точки (max), мм
воздух	водород	воздух	водород
0,2	0,1	2,4	0,45

Параметры профиля жёсткого ограничителя
Радиус, мм
Воздух	Водород
960	6000

10. Выводы

Проведена оптимизация выполненной по инженерной методике конструкции. В результате чего получены следующие результаты:

1. Клапаны ВЛУ125-0,4 и ВЛУ70-1;

2. Диаметры цилиндров 150 и 75 мм.

То есть, посадочные диаметры клапанов, и диаметры цилиндров остались без изменения. Получена приемлемая диаграмма перемещения пластин, то есть: флаттер отсутствует, скорости соударения пластин удовлетворяют требованиям, потери мощности меньше допустимых. Данные о потерях мощности и скоростях соударения приведены в таблице 2.

Целесообразность выбора базы У10.

По полученной величине производительности компрессора, при нормальных условиях рекомендованной базой являлась база У- и Ш-образная, но в качестве допустимых предлагались Р, М и другие типы баз. Полученное значение N_k=38,2 кВт не укладывалось в сложившиеся области рационального применения многорядных других типов баз. Ш-образная база, а именно 3Ш удовлетворяла требованиям (N_k=38,2 кВт П_б=10 кН), но так как к конструкции проектируемого компрессора не предъявлялось специфических требований применение не рекомендованных баз не возможно согласно [1].Выбранные диаметры цилиндров соответствуют размерному ряду, данной оппозитной базы.

Таблица 1

Расход						Изотермный КПД, %
Объёмный, м³/мин		Массовый, кг/ч
Ручной расчёт	ЭВМ		Ручной расчёт	ЭВМ			Ручной расчёт	ЭВМ
5,26	6,4		349,2	468			0,486	0,744

Таблица 2

Потери мощности, %
1ст прямого действия		1ст обратного действия			2ст прямого действия			2ст обратного действия
Всасы-вание	Нагне-тание		Всасы-вание	Нагне-тание		Всасы-вание	Нагне-тание		Всасы-вание	Нагне-тание
4,3	4,8		4,1	3,9		1,4	1,7		1,2	1,5

Максимальные скорости посадки пластин клапанов, м/с
1ступень прямого действия				1ступень обратного действия
всасывающий		нагнетательный		всасывающий		нагнетательный
седло	Ограни-читель	седло	Ограни-читель	седло	Ограни-читель		седло	Ограни-читель
0,987	4,206	1,472	6,221	1,215	3,863		1,088	5,962
2ступень прямого действия				2ступень обратного действия
всасывающий		нагнетательный		всасывающий		нагнетательный
седло	Ограни-читель	седло	Ограни-читель	седло	Ограни-читель		седло	Ограни-читель
0,907	4,846	1,280	7,030	1,117	4,138		1,108	6,549

Таким образом, разработанный вариант конструкции компрессора с последующей его оптимизацией представляется работоспособным и удовлетворяющим основным требованиям.

Список литературы