Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПЗ Гатауллин Р.1 -изменен.docx
Скачиваний:
70
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
4 Мб
Скачать

1. Описание конструкции компрессора

Центробежный нагнетатель мощностью 16 МВт и частотой вращения ротора 4460 об/мин предназначен для сжатия смеси газов (метан-95%, этан-5%) от давления 4.5 МПа до давления 7,45 МПа.

Корпус состоит из цилиндрической обечайки и закрывается с двух сторон крышками.

Проточная часть компрессора состоит из промежуточного и концевого ступеней, входного и выходного патрубков. Промежуточная ступень включает рабочее колесо, диффузор, обратно-направляющий аппарат. Концевая ступень вместо ОНА имеет выходное устройство в виде кольцевой сборной камеры.

Рабочее колесо закрытого типа – основной элемент ступени, с помощью которого газу сообщается энергия, эквивалентная механической работе, совершаемой приводом двигателя. Лопатки привариваются к рабочему колесу. Покрывной диск прикрепляется к лопаткам с помощью пайки.

Рабочие колеса изготовляют из легированной стали.

Колеса насаживаются на вал нагретыми (горячая посадка). Вал для облегчения посадки колес выполняют ступенчатым. Осевое расположение рабочих колес на валу фиксируют с помощью втулок.

Вал опирается на два магнитных подшипника. Магнитные подшипники дают преимущество за счет уменьшения технического обслуживания и возможности дистанционного централизованного управления. Сочетание сухих газовых уплотнений и магнитных подшипников полностью исключает риск масляного загрязнения в процессе. Другое существенное преимущество заключается в способности магнитного подшипника работать при высоких степенях неуравновешенности.

Для уменьшения перетекания внутри компрессора применяют лабиринтные уплотнения, а на концах сухие торцовые газодинамические уплотнения.

Диффузор служит для преобразования динамического напора, создаваемого колесом, в статический.

Обратно-направляющий аппарат предназначен для подвода потока к следующей ступени, в данном случае к концевой ступени. Кроме того, ОНА предназначен для раскрутки потока, то есть подвода газа к рабочему колесу следующей ступени радиально.

Выходное устройство предназначено для сбора газа по окружности после диффузора и подвода его к нагнетательному патрубку. Выходной патрубок является диффузорным каналом, в нем уменьшается скорость и повышается давление.

Термогазодинамический расчет

1. Подготовка исходных данных

Состав газа: метан-95%; этан-5%

Мощность N= 16

Частота вращения ротора (двигатель НК-38СТ)

Давление: начальное

конечное

Температура: начальная

Скорости газа: начальная

конечная

1.Найдем молекулярные массы и показатели изоэнтропыкомпонентов сжимаемого газа [1,приложение]:

Таблица 1

Газ

k

r,%

Ткр,К

ркр,МПа

метан

16,042

1,31

0,95

190,5

4,493

этан

30,068

1,20

0,05

305,3

4,709

2.Газовая постоянная:

3.Рассчитаем показатель изоэнтропы сжимаемого газа:

4.Отношение давлений в компрессоре:

5.Коэффициент сжимаемости:

По таблице (приложение Г [1]) методом двойной интерполяции определил значения

zнач (zнач=0,91)

Рн, МПа

Рк, МПа

Тн, К

Пк

R, Дж/(кг*К)

N, МВт

4,5

7,45

288

1,655

496,60

16

k

z

Сн, м/с

Ск, м/с

1,3017

0,91

20

20

D2, м

n, 1/с

-

-

88,3333