- •Пояснительная записка
- •1.Техническое задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
- •2. Расчетная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 12
- •2.7.2. Определение выходных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диф-
- •1. Техническое задание
- •1. Введение. Актуальность. Компрессор в контексте гелиевой одноконтурной аэс.
- •Особенности, принцип действия и устройство системы гт-мгр.
- •2. Расчетная часть
- •2.0. Сравнение работы изоэнтропийного адиабатического сжатия для воздуха и для гелия.
- •2.1. Газодинамический расчет варианта проточной части одновального трехступенчатого компрессора
- •2.2. Расчет вариантов проточной части компрессора на эвм. Обоснование выбора оптимального варианта
- •Результаты вариантного расчета
- •2.2.1. Одноступенчатые машины
- •2.2.2. Двухступенчатые машины.
- •2.2.3. Трехступенчатые машины.
- •2.2.4. Четырехступенчатые машины.
- •2.3. Оптимизационный расчет ступеней компрессора на эвм
- •2.3.1. Результаты оптимизационного расчета
- •2.6. Расчет кпд одной ступени компрессора
- •2.4.1. Расчет осерадиального колеса
- •2.4.2. Расчет лопаточного диффузора.
- •2.4.3. Расчет безлопаточного участка лопаточного диффузора.
- •2.4.4. Расчет поворотного колена и параметров обратного направляющего аппарата.
- •2.5. Расчет камер компрессора.
- •2.5.1. Расчет всасывающего патрубка.
- •6.2. Расчет выходного устройства.
- •2.6. Расчет полных и статических параметров потока на входе и выходе элементов ступени компрессора.
- •2.6.1. Расчет полных и статических параметров потока первой ступени.
- •2.6.2. Расчет полных и статических параметров потока второй ступени.
- •2.6.3. Расчет полных и статических параметров потока третьей ступени
- •2.7. Профилирование лопаточных аппаратов первой ступени.
- •2.7.1. Определение входных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора.
- •2.7.2. Определение выходных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора.
- •2.7.3. Определение формы лопаток рк.
- •2.7.4. Определение формы лопаток диффузора.
- •2.7.5. Профилирование лопатки обратно-направляющего аппарата.
- •2.8. Расчет сечений патрубков компрессора
- •2.9. Определение ширины концевых и промежуточных уплотнений и внешних утечек газа.
- •2.9.1. Расчет промежуточного уплотнения первой ступени. Величина критического давления
- •2.9.2. Расчет концевого уплотнения второй ступени.
- •2.13.3. Определение размеров думмиса и расчет уплотнения третьей ступени.
- •2.10. Расчет критической частоты вращения ротора на эвм
- •2.10.2. Расчет вала на кручение
- •2.10.3. Расчет шпонок рабочих колес на смятие.
- •2.11. Расчет осевого усилия, действующего на роторы компрессора.
- •2.11.1. Расчет осевого усилия, действующего на рк первой ступени.
- •2.11.2. Расчет осевого усилия, действующего на рк второй ступени.
- •2.11.3. Расчет осевого усилия, действующего на рк третьей ступени.
- •2.11.4. Расчет на смятие стопорного кольца, воспринимающего осевое усилие от рк первой и второй ступеней, и передающего это усилие на ротор.
- •2.12. Расчет подшипников на магнитном подвесе.
- •2.12.1. Общие сведения об амп, обоснование выбора конструкции.
- •2.12.2. Принцип действия амп
- •2.12.3 Достоинства и недостатки амп
- •2.12.4. Выбор радиальных активных магнитных подшипников
- •2.12.5. Расчет осевого подшипника.
- •2.12.6.Расчет страховочных подшипников
- •2.12.7. Расчет энергопотребления амп
- •2.13. Определение требуемой мощности компрессора.
- •3. Охрана труда.
- •3.1. Обеспечение безопасности эксплуатации компрессора.
- •3.2. Обеспечение безопасности при эксплуатации систем, находящихся под давлением.
- •3.2.1. Обеспечение герметичности корпуса.
- •3.3. Освещение.
- •3.4. Электробезопасность.
- •3.5. Вентиляция.
- •3.6. Вибрация.
- •3.8. Взрыво- и пожаробезопасность.
- •3.10. Регулирование
- •Список нормативной документации.
- •4. Технико-экономическое обоснование проекта. Концепция экономического обоснования разработки.
- •Экономическое обоснование разработки.
- •1.Расчёт затрат:
- •2.Оценка ежегодных эксплуатационных расходов
- •3.Результат внедрения проекта
- •5 Технология изготовления думмиса
- •6. Описание конструкции, материалов, порядка сборки и центровки компрессора.
- •Список литературы.
2.6.2. Расчет полных и статических параметров потока второй ступени.
Расчёт статических параметров второй ступени проводится аналогично расчёту для первой ступени.
Политропные КПД по полным параметрам рабочего колеса второй ступени:
Показатели политропы в сечении 2-2:
Политропные коэффициенты напора по полным параметрам:
Политропные напоры по полным параметрам:
Теоретический напор ступени:
Полная температура на входе во вторую ступень, определяемая данными оптимизации компрессора:
Повышение температуры на выходе из рабочего колеса по полным параметрам:
Полная температура на выходе из рабочего колеса (сечения 2-2 и 3-3):
Полное давление на входе в рабочее колесо для второй ступени (сечение 1-1):
Полное давление на входе в ступень:
Плотность:
Скорость потока, где 1-1 и U 2 определяются по данным оптимизации:
Полное давление в сечениях ступени:
Значения статической величины температуры в сечениях:
Значения статической величины давления в сечениях:
2.6.3. Расчет полных и статических параметров потока третьей ступени
Рис. 22. Схема расположения элементов и сечений третьей ступени.
Политропные КПД по полным параметрам рабочего колеса третьей ступени:
Показатели политропы:
Политропные коэффициенты напора по полным параметрам:
Политропные напоры по полным параметрам:
Теоретический напор ступени:
Полная температура на входе в третью ступень, определяемая данными оптимизации компрессора:
Повышение температуры на выходе из рабочего колеса по полным параметрам:
Полная температура на выходе из рабочего колеса (сечения 2-2 и 3-3):
Полное давление на входе в рабочее колесо для третьей ступени (сечение 1-1):
Плотность:
Скорость потока, где 1-1 и U 2 определяются по данным оптимизации:
Полное давление в сечениях ступени:
Значения статической величины температуры в сечениях:
Скорость потока в улитке определяют по значению площади сечения F360 определяемой при оптимизации:
В первом приближении принимаем:
,
Тогда скорость:
,
Статическая температура:
К,
Значения статической величины давления в сечениях:
Уточним значения статических параметров на выходе из улитки:
,
,
К ,
Таблица 6. К построению графиков параметров первой ступени.
Сечения |
С |
Т |
Т* |
Р |
Р* |
м/с |
к |
к |
кПа |
кПа |
|
1-1 |
119,4 |
306,6 |
308 |
592,8 |
599,6 |
2-2 |
438 |
335,6 |
354 |
728,6 |
832,8 |
3-3 |
346 |
342,5 |
354 |
758,5 |
823,9 |
4-4 |
183,8 |
350,7 |
354 |
795,4 |
814 |
5-5 |
125,4 |
352,5 |
354 |
803,9 |
812,5 |
6-6 |
78,3 |
353,4 |
354 |
805,9 |
809,3 |
Рис. 23. Распределение полного и статического давления по сечениям первой ступени.
Рис. 24. Распределение полной и статической температуры по сечениям первой ступени.
Рис. 25. Распределение абсолютной величины скорости по сечениям первой ступени.
Таблица 7. Графики параметров второй ступени
Сечения |
С |
Т |
Т* |
Р |
Р* |
м/с |
к |
к |
кПа |
кПа |
|
1-1 |
111,1 |
353,2 |
354,4 |
802,4 |
809,3 |
2-2 |
434,7 |
382,2 |
400,4 |
957 |
1075,3 |
3-3 |
344,3 |
389 |
400,4 |
990 |
1064,3 |
4-4 |
196 |
396,7 |
400,4 |
1029,2 |
1053,5 |
5-5 |
132,1 |
398,7 |
400,4 |
1039,8 |
1051 |
6-6 |
73,87 |
399,9 |
400,4 |
1041,9 |
1045,2 |
Рис. 26. Распределение полного и статического давления по сечениям второй ступени.
Рис. 27. Распределение полной и статической температуры по сечениям второй ступени.
Рис. 29. Распределение абсолютной величины скорости по сечениям второй ступени.
Таблица 8. Графики параметров третьей ступени.
Сечения |
С |
Т |
Т* |
Р |
Р* |
м/с |
к |
к |
кПа |
кПа |
|
1-1 |
107,2 |
399,3 |
400,4 |
1038,05 |
1045,2 |
2-2 |
428,6 |
427,9 |
445,6 |
1212,3 |
1341,9 |
3-3 |
337,8 |
434,6 |
445,6 |
1248,1 |
1328,7 |
4-4 |
197,4 |
441,8 |
445,6 |
1288,3 |
1316,2 |
360 |
85,73 |
444,9 |
445,6 |
1293,2 |
1298,2 |
Рис. 30. Распределение полного и статического давления по сечениям третьей ступени.
Рис. 31. Распределение полной и статической температуры по сечениям третьей ступени.
Рис. 32. Распределение абсолютной величины скорости по сечениям третьей ступени.
Рис. 33. Треугольники и векторы скоростей третьей ступени.
