В точке А1 режим компрессора устойчивый, т.к. при отклонении режима работы от расхода в положительную сторону компрессор, имея большую подачу имеет напор меньше, чем сопротивление трубопровода, поэтому он будет уменьшать подачу, увеличивая напор; в трубопроводе будет падать давление и в конце концов наступит баланс в точке А1.
При отклонении в отрицательную сторону; поскольку давление компрессора выше, чем в трубопроводе, компрессор будет увеличивать подачу с понижением давления; в трубопроводе давление будет расти, и опять наступит баланс в точке А1.
До точки К режимы будут устойчивые.
Если у компрессора, работающего в режиме В1 происходит отклонение подачи в положительную сторону, то при увеличении подачи растет как давление компрессора, так и противодавление трубопровода. Противодавление трубопровода растет быстрее. Поэтому компрессор скачком меняет подачу из точки В1 в точку В2.
В точке В2 расход , при котором давление в компрессоре много раз превышает противодавление трубопровода, поэтому компрессор начинает увеличивать подачу, следуя по характеристике вниз к точке С.
После точки С давление компрессора должно возрастать, но противодавление в трубопроводе также растет.
Если на характеристике компрессора на нисходящей ветви после т. К имеется точка с давлением РС, то компрессор автоматически перейдет в режим точки А. Из точки А компрессор будет медленно менять (снижать) подачу, стремиться к точке К. После точки К в системе снова возникнет явление помпажа.
(Черкасский «Насосы. Компрессоры», «Нагнетательные машины»).
Для устойчивой работы системы компрессор должен работать в режимах, правее точки К. В зависимости от типа компрессора устанавливается помпажная зона.
Для защиты компрессоров от явления помпажа устраивают противопомпажную защиту, как правило – байпас.
При достижении рабочей точкой зоны помпажа срабатывает регулирующий клапан, открывается байпас и рабочая точка уходит в рабочую зону компрессора.
Видео:Центробежный компрессорСкачать
Помпаж насосов и компрессоров
Помпаж может наблюдаться при работе осевых, центробежных насосов, компрессоров и вентиляторов.
Видео:Как работает центробежный газовый компрессорСкачать
Помпаж центробежный насосов
К помпажу более склонны тихоходные насосы, характеристика которых имеет следующий вид:
Рассмотрим систему, в которой насос, через обратный клапан подает жидкость в резервуар. Предположим, что в какой-то момент потребление жидкости из резервуара становится значительно меньше подачи насоса, вследствие чего начинает расти уровень жидкости, а значит увеличивается и статическое давление, которое должен преодолеть насос для подачи жидкости в резервуар. Получается, что напор на выходе насоса должен увеличиться, в момент когда насос уже не может развить потребный напор происходит срыв подачи, она падает до 0. Обратный клапан закрывается, поток от насоса в резервуар отсутствует. За счет потребления жидкости уровень падает, когда напора насоса будет достаточно для преодоления сопротивления, подача резко возрастет до первоначального значения.
Процесс, описанный выше, является примером помпажа динамического насоса.
Видео:Пятиступенчатые центробежные компрессоры Dresser RandСкачать
Причины возникновения помпажа
Причинами возникновения помпажа могут быть измения условий работы насоса, увеличение нагрузки (давления), изменение гидравлического сопротивления, снижение частоты вращения рабочего колеса насоса (например при падении напряжения сети). Также помпаж может наблюдаться при параллельной работе насосов, если напор одного из них при нулевой подаче меньше напора второго при одиночной работе на сеть.
Видео:Многоступенчатый центробежный компрессорСкачать
Предупреждение помпажа
Помпаж является нежелательным явлением, и может привести к поломке насосной станции и нарушению герметичности трубопроводов. Наиболее значимыми мерами по устранению эффекта помпажа являются:
- использование насосов, компрессоров и вентиляторов, в характеристике которых отсутствует восходящий участок;
- использование машин зона помпажа, которых сдвинута в область малых подач;
- использование антипомпажного клапана, который при уменьшении расхода до границы помпажа отправляет жидкость (или газ) на всасывание или в атмосферу.
Видео:Анохин В. Г. Компрессор ТРД. ПомпажСкачать
Помпаж осевых компрессоров и центробежных нагнетателей
Помпажом осевых компрессоров принято называть явления автоколебаний малой частоты (порядка нескольких герц) всей массы рабочего тела в системе компрессор-сеть. Колебания по своей форме могут быть близкими к гармоническим В режиме помпажа поток рабочего тела в пределах проточной части осевого компрессора может иметь самые различные формы движения, хотя наиболее характерными являются обратные токи [13].
Помпаж как таковой возникает при срыве потока на лопатках компрессора под влиянием больших положительных углов атаки. Например, если при неизменной частоте вращения увеличивать давление в нагнетательном патрубке, то прежде всего в последней ступени компрессора будет снижаться коэффициент расхода. При этом углы атаки на лопатках будут возрастать и в некоторый момент времени в последней ступени произойдет срыв потока и уменьшится напор компрессора.
Читайте также: Компрессор samsung mk4a5q r1u аналог
Уменьшение напора должно восполниться за счет работы прежде всего предпоследней ступени. Но предпоследняя ступень сама уже работает вблизи неустойчивой зоны. Она не может обеспечить двойную нагрузку. Поэтому срыв потока произойдет и предпоследней ступени тоже. Поток воздуха устремится из нагнетательной линии в сторону всасывающей, что приведет к падению давления в нагнетательной камере. В какой-то момент времени давление в нагнетательной линии упадет настолько, что, вращаясь, ступени компрессора будут в состоянии вновь нагнетать воздух и поток вновь изменит направление своего движения. Таким образом, будут возникать колебания воздуха, вихри, различные направления движения воздуха в пределах проточной части компрессора.
Помпажные явления в осевом компрессоре могут охватить компрессор в целом и проявляться в виде периодического изменения давления воздуха на линии нагнетания, температуры воздуха, частоты вращения, а также повышенной вибрации агрегата и шума.
Частота пульсаций достаточно жестко связана с емкостью сети и длиной трубопроводов. Амплитуды колебаний также зависят от емкости сети, ее инерционных и демпфирующих свойств. Зависимость от сети настолько велика, что один и тот же компрессор при одинаковых режимах по расходу газа и частоте вращения может работать как в режиме помпажа, так и без его проявления. Изменение емкости по расходу рабочего тела вызывает отклонение момента начала помпажа. Этим, в частности, объясняется то, что линия совместной работы компрессора и газовой турбины в установках с регенерацией теплоты отходящих газов проходит ближе к линии помпажа, чем в установках без регенерации теплоты отходящих газов.
При неизменной частоте вращения осевого компрессора, устойчивый режим работы ГТУ начинает нарушаться в области максимума на характеристике pк— G с небольшими отклонениями в ту или иную сторону (см. Рис. 3.6).
Рабочая точка компрессора D1 определяется линиями пересечения характеристики осевого компрессора и характеристики сети (пунктирная линия). Если принять, что по некоторым причинам (при неизменном положении дросселя) расход несколько увеличился, т. е. компрессор начинает работать на режиме точки D2 , а для подачи увеличенного количества воздуха требуется и повышенное давление Р2 > P1. Однако рост давления действует против потока и снижает расход воздуха до его первоначального значения (точка D1). Легко заметить, что режим остается стабильным и при уменьшении расхода, т.е. режим работы осевого компрессора будет оставаться устойчивым до тех пор, пока выполняется условие:
В многоступенчатых компрессорах помпаж обычно не возникает, когда одна или даже несколько ступеней работают в неустойчивой области, если только характеристика осевого компрессора в целом удовлетворяет условиям стабильности, т.е. соотношение давлений сжатия при постоянной частоте вращения с уменьшением расхода или увеличивается или, по крайней мере, остается постоянным.
Граница помпажа многоступенчатого компрессора в верхней своей части имеет излом в точке В (см. Рис. 3.1). Этот излом является следствием последовательного срыва потока в ступенях при повышении частоты вращения. Точка излома как раз и соответствует такой частоте вращения (при данных pк и G), при которой срыв потока на лопатках компрессора переходит из первых ступеней в последние.
При полном срыве потока в одной из ступеней возникают зоны срыва, которые могут проходить через всю проточную часть компрессора; экономичность компрессора при этом резко падает, агрегат начинает сильно вибрировать, работать на таком режиме нельзя. Внешние признаки помпажа весьма характерны. Вдали от линии помпажа (dpк/dG
В компрессорах с высоким соотношением давлений сжатия, когда предельная производительность компрессора определяется режимом запирания его последних ступеней, противопомпажные устройства обеспечивают сброс воздуха через какую-либо из промежуточных ступеней компрессора.
В условиях работы ГТУ на компрессорных станциях наблюдаются случаи появления помпажа при обмерзании входной части осевого компрессора при повышенной влажности наружного воздуха в период сильных туманов, снегопадов и метелей.
Читайте также: Компрессор для кондиционера fuji
Аварийные остановки агрегатов из-за обмерзания входной части компрессора приводят к нарушению работы станции, уменьшают подачу товарного газа и отрицательно сказываются на работоспособности отдельных узлов и деталей ГТУ.
Помпаж осевого компрессора при обледенении входной кромки осевого компрессора может сопровождаться мощным хлопком и выбросом воздуха во всасывающий тракт агрегата. Следует отметить, что помпаж здесь наступает прежде всего в результате внезапного возмущения потока воздуха в момент отрыва кусков льда или налипшего снега со стенок конфузора или направляющих лопаток компрессора. В момент отрыва кусков льда с направляющего аппарата компрессора, возросшая при обледенении в межлопаточных каналах осевая составляющая скорости резко падает, вследствие быстрого увеличения проходного сечения решетки и лопатки как бы не успевают «подхватить» поток воздуха, что вызывает нарушение целостности потока и увеличение местных сопротивлений и, как следствие этого, выброс остатков льда во всасывающий патрубок.
Помпаж центробежного нагнетателя сопровождается теми же внешними признаками, что и помпаж осевого компрессора: хлопки, сильная вибрация нагнетателя, периодические толчки, колебания частоты вращения и температуры газов ГТУ и т.д.
Причинами возникновения помпажа в нагнетателе являются: колебания давления в газопроводе, неправильная или несвоевременная перестановка кранов в трубной обвязке нагнетателя, снижение частоты вращения нагнетателя ниже допустимой, попадание посторонних предметов на защитную решетку нагнетателя и ее обледенение и т. д.
В настоящее время существует достаточно много противопомпажных автоматических систем, позволяющих не допустить попадание нагнетателя в зону помпажа и сигнализирующих о приближении рабочей точки к границе помпажа. Наиболее распространенные системы основаны на сопоставлении величины расхода газа с создаваемым нагнетателем напором с последующим воздействием на перепускной кран. Специальный регулятор, рассчитывая расстояние рабочей точки от границы помпажа, воздействует на перепускной клапан и перепускает часть газа с выхода нагнетателя на вход, чем и осуществляется устойчивость режима работы нагнетателя [11].
Видео:Антипомпажное регулирование 02 декабряСкачать
Характеристика центробежных компрессоров. Помпаж. Способы регулирования. Мощность полезная, мощность на привод.
Nbsp; Вопросы к экзаменупо дисциплине «Тепловые двигатели и нагнетатели» 1. Основные типы и классификация нагнетателей.
Принцип действия поршневого компрессора одностороннего действия. Среднее индикаторное давление. Принцип действия компрессора двухстороннего действия. Полезная мощность.
Теоретическая и действительная индикаторные диаграммы поршневого компрессора. Коэффициент подачи. Производительность компрессора.
Работа сжатия в идеальном и реальном компрессоре. Влияние «мертвого объема» на производительность компрессора. Полезная мощность.
Предельная степень повышения давления в ступени поршневого компрессора. Температура газа в конце сжатия.
Относительный изотермический КПД поршневого компрессора. Определение мощности на привод компрессора.
7. Построение индикаторной диаграммы поршневого компрессора в координатах PV.
Рис. 100 Индикаторна диаграмма к построению характеристики поршневого компрессора
Соответствующей действительности характеристику компрессора можно построить по его индикаторной диаграмме (рис.100). На диаграмме обозначенное атмосферное давление всасываемого воздуха рвс давление в промежуточном охладителе рпр, давление на выходе из второй ступени р2 и соответствующие им абсциссы индикаторной диаграммы Авс, Апр , А2. При снятии индикаторной диаграммы записываются температуры атмосферного воздуха у фильтра компрессора Твс и на выходе с ц.н. д. Т1 и ц.в. д. Т2 .
Центробежные компрессоры. Число ступеней, окружная скорость, план скоростей на входе и выходе.
Воздух всасывается через входное устройство и последовательно сжимается в двух ступенях с рабочими колесами одинакового диаметра и собирается в первой сборной улитке.
Из первой сборной улитки через выходной патрубок газ направляется в межступенчатый промежуточный охладитель.
После охлаждения воздух поступает во входное устройство второй секции. Там воздух сжимается в третьей и четвёртой ступенях компрессора с рабочими колесами меньшего диаметра.
За рабочими колесами установлены лопаточные диффузоры.
На выходе из последней ступени установлена вторая сборная улитка и соответствующий выходной патрубок с фланцем для присоединения выходного трубопровода, подающего воздух потребителю.
Вал компрессора сплошной, цельный, покоится на двух подшипниках качения (из них правый – опорно-упорный).
Для уменьшения утечек между валом и литым разъёмным корпусом устроены лабиринтные уплотнения.
Центробежные компрессоры. Аэродинамическая схема.
Центробежные компрессоры относятся к динамическим компрессорам. В них давление повышается при непрерывном движении газа через проточную часть машины за счет энергии, которую сообщают газу лопатки вращающегося ротора.
Читайте также: Компрессор воздушный электрический 220в космос 255
Основными элементами центробежного компрессора (рис. 59) являются: рабочее колесо 1 с лопатками 2 и диффузор (кольцевой отвод) 3. Газ, находящийся между лопатками при вращении колеса получает вращательное движение. Под действием центробежной силы газ перемещается к периферийной зоне колеса. Затем газ попадает в диффузор, площадь которого возрастает с увеличением радиуса, скорость газа снижается, а давление увеличивается. Для повышения эффективности работы диффузора по превращению кинетической энергии в потенциальную предназначены лопатки 4, упорядочивающие движение газа.
При вращении рабочего колеса в зонах, расположенных у оси вращения, давление газа уменьшается по сравнению с давлением во всасывающем трубопроводе за счет чего образуется непрерывный поток, перемещающийся через проточную часть колеса.
Рис. 54. Схема трехсекционного шестиступенчатого центробежного компрессора:
/ — компрессор; 2 — редуктор; 3 — привод; 4 — охладитель II секции; 5 —охладитель I секции
Характеристика центробежных компрессоров. Помпаж. Способы регулирования. Мощность полезная, мощность на привод.
Характеристиками компрессоров являются графики зависимости конечного давления рк (или степени сжатия), мощности на валу и КПД от подачи компрессора. На одном графике мо гут быть даны характеристики для одной или нескольких частот вращения. Подачу компрессора обычно выражают в единицах объема.
Характеристики получают обычно испытанием моделей и натурных конструкций при постоянной частоте вращения вала привода (п=const). Пересчет характеристик на другую часто ту вращения или при переходе на другой газ осуществляют по формулам (92), (94) и (96).
В качестве примера рассмотрим характеристики компрессора К-3250-41-1 (рис. 162) с паротурбинным приводом. Такие характеристики позволяют судить о совершенстве конструкции компрессора, работающего при различных частотах вращения в разных режимах нагрузки.
На рис. 163 приведена характеристика компрессора К-250-61-1, позволяющая выяснить влияние давления всасывания на рабочие параметры компрессора.
Характеристики лопастных компрессоров обладают некоторыми особенностями, главные из которых следующие.
1. Наклон характеристик p=f(Q), определяемый отношением рк/Q (см. рис. 162), тем круче, чем выше частота вращения вала компрессора. Это объясняется тем, что отношение Рк/Qпропорционально плотности газа, значение которой воз растает с увеличением частоты вращения (при повышении частоты вращения возрастает степень сжатия газа).
2. При больших подачах и частоте вращения напорные характеристики приближаются к вертикальной линии. Это означает, что в некоторых режимах подача компрессора сохраняется постоянной при изменении давления, что обусловлено тем, что высокие п и Q В межлопастных каналах достигают критически значений, равных скорости звука.
3. На работу центробежных компрессоров оказывает существенное влияние пульсация давления и помпаж.
Возникновение пульсации в проточной части компрессоров объясняется периодическим, быстро повторяющимся отрывом вихрей с рабочих и направляющих лопастей. Снижение пульсаций давления часто обеспечивается при уменьшении подачи путем дросселирования. Однако уменьшение подачи может при вести к помпажу компрессора.
Помпаж турбокомпрессора появляется в виде пульсаций воздушного потока в компрессоре, сопровождающихся периодическим выбросом воздуха обратно во всасывающие патрубки 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 турбокомпрессор нельзя, так как длительный помпаж может вызвать разрушение воздушного колеса компрессора и деталей всасывающего тракта.
Чтобы обеспечить лежащий за границей помпажа расход, с помощью дроссельного вентиля и трубопроводов часть газа возвращают на вход компрессора.
Делают это с помощью специального регулятора, который при повышении давления в сети воздействует на сервомотор, который приподнимает дроссельный клапан, увеличивая переток газа во входной канал и уменьшая тем самым подачу газа в сеть. При уменьшении давления в сети всё происходит наоборот. Указанная схема позволяет работать турбомашине на режиме, не выходящем за границу помпажа, обеспечивая подачу в сеть гораздо меньшего количества газа. Такое регулирование приводит к дополнительным потерям и снижает общую эффективность установки.
Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 893 ; Мы поможем в написании вашей работы!
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🎦 Видео
Центробежный компрессорСкачать
Неустойчивая работа компрессора, пампаж (Павлов)Скачать
Видеоурок "Классификация компрессоров"Скачать
Пуск и эксплуатация компрессоровСкачать
Как работает центробежный насос? Основные типы конструкций центробежных насосовСкачать
Все о компрессорахСкачать
Помпаж ЦБНСкачать
Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
ОТ ПРОВЕРКИ ДО НАЛАДКИ / Помпажное тестирование компрессора ДКС на шестом газовом промысле ЯмбургаСкачать
Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать
Пуск насосаСкачать
Центробежные компрессоры SeAH в РоссииСкачать
Производство центробежных компрессоров DENAIRСкачать
Самые манёвренные автобетононасосы Ханджер на шасси МЗКТ и МАЗ. ПСТ меняет стереотипы в сегменте АБНСкачать
