8.Газодинамические теоретические и действительные характеристики турбокомпрессоров.

важной задачей является опре­деление реальной рабочей характери­стики центробежного компрессора-нагнетателя (ЦБН) природного газа (ПГ), так как данная характеристика позволяет определить истинный режим работы, запас устойчивости компрес­сора относительно границы помпажной зоны, а также политропический КПД нагнетателя, непосредственно влияющий на затраты топливного газа газотурбинным приводом.

Конкретный режим работы комп­рессора при заданной частоте враще­ния определяют три фактора: объем­ная производительность Q, политро­пический напор Н_пол (или степень повышения давления и полит­ропический КПД .

Во многих случаях размерные пара­метры объемной производительности заменяются безразмерным условным коэффициентом расхода Ф = , где D₂ — наружный диаметр рабочего колеса первой ступени ЦБН; и₂ — ок­ружная скорость колеса на диаметре D₂.

Вместо размерного политропичес­кого напора Н_пол применяется безраз­мерный коэффициент политропичес­кого напора .

Реальные газодинамические харак­теристики ЦБН определяются в виде зависимостей и , получаемых экспериментально при различных режимах его работы, что возможно лишь при выводе ЦБН из состава работающих ГПА и представ­ляет определенные трудности.

Реальная газодина­мическая характеристика большинства находящихся в эксплуатации ЦБН не совпадает с так называемой паспорт­ной характеристикой, которая дает­ся заводом-изготовителем в составе технической документации на ГПА. Как показывает практика, паспорт­ная характеристика является резуль­татом осреднения некоторого количе­ства экспериментальных газодинами­ческих характеристик, получаемых на заводском стенде при испытаниях партии однотипных ЦБН, поэтому рассчитанные по данным замеров на компрессорной станции параметры , Ф_пол и , как правило, не совпадают с паспортной характерис­тикой. Причиной такого несовпаде­ния могут быть изменения размеров элементов проточной части как из-за технологических отклонений в преде­лах конструкторских допусков, так и вследствие эрозийного износа проточ­ной части при эксплуатации.

Как показывают исследования ре­альных газодинамических характери­стик ЦБН, в процессе эксплу­атации форма зависимостей и существенно изменяется. По мере увеличения износа элементов проточной части ЦБН сни­жаются политропический напор и по­литропический КПД ЦБН. В тех слу­чаях, когда рассчитанные параметры и ниже паспортных данных, ошибочно полагают, что реальную газодинамическую характеристику можно получить построением ее эк­видистантно паспортным кривым че­рез полученные точки и .

9.Определение рабочих параметров компрессорных машин по характеристикам. Помпаж.

При выборе компрессора необходимо, по возможности более точно подсчитать количество потребителей сжатого воздуха, определить их рабочие параметры (давление и номинальный расход воздуха) и предполагаемый режим работы. Для определения характеристик приобретаемого компрессора традиционно ориентируются на усредненное значение потребности в сжатом воздухе, так как инструмент работает не постоянно, а периодически. Обычно рабочие параметры инструмента или пневмооборудования указываются в паспорте. Следует иметь в виду, что некоторые производители указывают данные только по всасыванию (входным характеристикам) компрессоров – выглядят они значительно выше реальных. Серьезные поставщики, как правило имеют полные показатели как по входным, так и по выходным характеристикам профессиональных компрессоров. Для продукции бытовой серии таких данных обычно не приводят, хотя реальный выход зарубежных бытовых компрессоров, по оценкам, составляет примерно 50% от заявляемой производительности.

Помпаж турбокомпрессора появляется в виде пульсаций воздушного потока в компрессоре, сопровождающихся периодическим выбросом воздуха обратно во всасывающие патрубки дизеля и всасывающего тракта. Иногда помпаж сопровождается характерными громкими хлопками воздуха. Помпаж является следствием уменьшения подачи центробежного компрессора ниже определенного для него критического значения. В результате происходит срыв потока воздуха с лопаток воздушного колеса или лопаточного диффузора компрессора, нарушается устойчивая работа последнего. Эксплуатировать дизель, у которого турбокомпрессор работает неустойчиво, нельзя, так как длительный помпаж может вызвать разрушение воздушного колеса компрессора и деталей всасывающего тракта.

10.Задачи пересчета характеристик нагнетателей. Пересчет характеристик турбокомпрессора при изменении нач. температуры.

Значение характеристик. Для подбора и анализа работы нагнеталей нужно знать взаимосвязь между основными их параметрами – подачей, давлением (здесь и далее, если это специально не оговорено, имеется в виду полное давление), мощностью, КПД, плотностью перемещаемой жидкости, геометрическим размером, частотой вращения. При современном состоянии гидроаэродинамики (в частности, гидроаэродинамики нагнетателей), поскольку расчетным путем установить эту взаимосвязь чрезвычайно затруднительно, приходится прибегать к эксперименту, пересчитывая получаемые зависимости по законам подобия и строя результирующие графики – характеристики. Наибольшее применение для лопаточных нагнетателей получили зависимости давления, мощности и КПД от подачи при неизменных плотности перемещаемой жидкости, геометрических размерах и частоты вращения.

Условия пересчета характеристик лопаточных нагнетателей. В результате испытаний обычно получают рассмотренную выше характеристику нагнетателя данного типа и размера при постоянной частоте вращения и перемещения жидкости неизменной плотности.

Серию нагнетателя данного типа можно создать в результате пропорционального изменения всех размеров исходного образца. При новых геометрически подобных размерах, другой частоте вращения или иной плотности перемещаемой жидкости характеристику исходного нагнетателя можно соответствующим образом пересчитать и перестроить.

При пропорциональном изменении геометрических размеров, частота вращения и плотности расчет ведут по так называемым формулам пересчета. Условием пересчета является неизменность режима, которая, в частности, означает геометрическое подобие треугольников скоростей в колесе нагнетателя.

После определения расчетной мощности подбирают соответствующие по типу двигатели, у которых установочная мощность на валу (номинальная) должна быть ближайшей большей в сравнении с подсчитанной.