- •Содержание
- •Введение
- •1. Описание конструкции компрессора
- •Термогазодинамический расчет
- •1. Подготовка исходных данных
- •1.2 Расчет вариантов проточной части секции
- •2.3 Расчет рабочих колес
- •2.3.1. Расчет первого рабочего колеса
- •2.3.2. Расчет третьего рабочего колеса
- •2.3.2. Расчет второго рабочего колеса
- •2.4 Расчет безлопаточного диффузора
- •2.5. Расчет поворотного колена и обратно-направляющего аппарата
- •2.5.1. Для первой ступени :
- •2.5.2 Для второй ступени :
- •2.6. Расчет выходных устройств (кольцевой сборной камеры)
- •2.7. Расчет диаметров всасывающего и нагнетатель- ного патрубков и параметров газа в конечном сечении
- •2.8. Расчет мощности сжатия газа и кпд компрессора
- •2.9. Параметры газа в характерных сечениях
- •3. Расчет и уравновешивание осевой силы, действующей на ротор
- •3.1. Расчет осевых сил, действующих на рк
- •3.2. Расчет уравновешивающего устройства (думмиса).
- •4. Подбор радиального магнитного подшипника
- •5 Расчет концевых уплотнений
- •6. Расчет дисков рк на прочность.
- •6.1. Расчет основного диска на прочность.
- •6.2. Расчет покрывного диска на прочность.
- •7. Расчет критических частот ротора.
- •8. Расчет необходимой мощности двигателя
- •Список используемой литературы.
- •9. Автоматизация и защита.
- •Подп.И дата
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 изоэнтропы
компонентов 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 |


