Сталь для корпуса компрессора

В газотурбинных установках давление рабочего тела (воздуха, газа) сравнительно невелико (0,4—2 МПа), что позволяет изготавливать корпуса турбин и компрессоров тонкостенными. При этом избегают плоских стенок, так как они легко прогибаются под действием даже небольшого перепада давлений.

Рис.1. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы корпуса компрессора ГТУ
и крепление лопаток (в):
1,6 — обоймы концевых уплотнений, 2 — вертикальный разъем,
3,9 — верхняя и нижняя половины, 4 — ребро жесткости,
5 — кольцевой канал, 7,11 — входной в выхлопной патрубки,
8,10 — фланцы, 12 — направляющие лопатки, 13 — диффузор,
14 — горизонтальный разъем

Типичная конструкция корпуса компрессора ГТУ показана на рис.1,а,б. Корпус состоит из верхней 3 и нижней 9 половин, отлитых из чугуна повышенной прочности и скрепленных болтами по фланцам, выполненным на горизонтальном разъеме 14. Для упрощения изготовления корпус имеет технологический вертикальный разъем 2, а для увеличения жесткости на его наружной поверхности выполнены ребра 4. На внутренней точно обработанной поверхности корпуса имеются пазы для крепления направляющих лопаток 12.

В любом компрессоре за лопатками последней ступени располагается диффузор 13 — специально спрофилированный кольцевой канал, имеющий плавное увеличение площади проходного сечения, в котором уменьшается скорость и растет давление воздуха.

Воздух подводится в компрессор через входной патрубок 7, а отводится через выхлопной патрубок 11. К фланцам патрубков крепятся воздуховоды. Благодаря специальной конструкции патрубков воздух подводится и отводится равномерно по всей окружности. Концевые уплотнения располагаются в обоймах 1 и 6.

У горизонтального разъема вблизи входного патрубка или на нем фланец нижней половины корпуса имеет специальные приливы — лапы, через которые вес корпуса передается на опоры.

Корпуса компрессоров могут быть выполнены также сварными из стали. Кроме того, по-разному организуется вход и выход воздуха. Входной и выхлопной патрубки могут быть сконструированы так, чтобы воздух поступал в компрессор и выходил из него параллельно оси вращения ротора (компрессоры с осевым входом и выходом).

Рис.2 Корпус турбины ГТУ (а) и крепление сопловых лопаток (б)

Корпус турбины, как и корпус компрессора, выполняется разъемным и состоит из верхней и нижней половин.

Литой корпус турбины с внутренней теплоизоляцией показан на рис.2. Верхняя 1 и нижняя 7 половины корпуса имеют фланцы на горизонтальном разъеме и соединяются друг с другом болтами. Кроме того, имеется вертикальный технологический разъем. Газ поступает в корпус турбины через входной патрубок 8, а уходит через два выхлопных патрубка 6.

Корпус отлит из низколегированной перлитной стали. Чтобы предотвратить прямой контакт горячих газов с корпусом, он покрыт внутри слоем теплоизоляции 12, заключенной в экраны 11, выполненные из листовой жаропрочной аустенитной стали. Эти экраны образуют внутренний обвод корпуса. Для уменьшения притока теплоты в корпус сопловые лопатки располагаются в специальных сегментах 2, укрепленных на промежуточной обойме 3, которая охлаждается воздухом от компрессора. Сегменты отделены по окружности друг от друга зазорами, что позволяет им свободно расширяться при нагреве. В корпусе располагаются две турбины — высокого (ТВД) и низкого (ТНД) давления, сопловые лопатки 15 которых соответственно крепятся в обоймах 3 и 14. В местах выхода ротора из корпуса располагаются концевые уплотнения 13.

Видео:Компрессор СТАЛЬ КСТ-24 - ОБЗОР РЕАЛЬНЫЙСкачать

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ

При выборе материалов для деталей осевого компрессора следует исходить из их теплового состояния, сопротивления коррозии и эрозии и обеспечения требуемой долговечности.

Входные устройства. При рабочей температуре t 500 °С — коррозионно-стойкую сталь, например, 12Х18Н9Т.

Диски, барабаны и проставим ротора. Алюминиевые сплавы можно применять при температурах до 250 °С, титановые сплавы и жаропрочные стали — до 450 . 550 °С. Механические свойства некоторых материалов, используемых для изготовления дисков, проставок и барабанов, приведены в табл. 3.5. Во всех случаях указанные детали штампуют и обрабатывают механически.

Читайте также: Расход дизеля для компрессора

Рабочие лопатки. При температуре t С С для их изго­товления можно использовать также стеклопластики. При тем­пературе до 500 °С применяют титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ8,

2. Макета и плакаты изучаемых двигателей

3. Методические указания по конструкции изучаемых двигателей

4. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей: Учебник для студентов вузов по специальности «Авиационные двигатели и энергетические установки»/С.А. Вьюнов, Ю.И. Гусев, А.В. Карпов, и др.; Под общей редакцией Д.В. Хронина. – М.: Машиностроение, 1989. – 368 с.: ил.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Видео:#Лайфхак Компрессор сталь Как красить компрессорами на 50л. Сталь-50 Честный отзыв.Скачать

Материалы камер сгорания и выходных устройств

Материалы, применяемые для изготовления камер сгорания, должны удовлетворять условиям работы узлов и обеспечить работоспособность конструкции в течении ресурса работы двига.

Узлы камер сгорания подвержены воздействию высоких температур и перепадов давления, динамическим и вибрационным нагрузкам, а также пульсациям газового потока, возникающим при сгорании топлива.

Максимальный перепад давления на корпус КС может достигать 300МПа, а температура стенок-650-700С.Жаровые трубы работают в условиях агрессивной среды продуктов сгорания, при этом температура может достигать 900С и более.

Основные требования к материалу:

— высокая жаропрочность и жаростойкость;

— устойчивость к газовой коррозии;

— высокое сопротивление усталости и трещинообразование при низкой скорости распространения трещин;

— удовлетворительные характеристики теплопроводности и пластичности;

— удовлетворительные технологичные св-ва.

Для изготовления корпусных деталей КС применяют жаропрочные титановые сплавы (450-500С),или жаропрочные стали и сплавы на никелевой основе например ХН78Т (600-750С).

Для изготовления жаровых труб применяют жаропрочные сплавы на никелевой и хромистой основе, например Х20Н80Т. Для повышения стойкости материала к газовой коррозии и окислению поверхности жаровых труб покрывают специальными эмалями.

Детали конструкций выходных и реверсивных устройств работа­ют в условиях обтекания химически активными газами при температу­рах до 1000. 1300 К. Скорость истечения газов из сопла достигает 600. 700 м/с. Разность температур вызывает коробление деталей выходного устройства, что в свою очередь искажает газовый поток и увеличивает местный наг­рев, приводя к прогару и появлению вибраций.

Для изготовления деталей используют жаропрочные и жаростойкие сплавы на никелевой основе, жаростойкие и коррозионно-стойкие стали, титановые сплавы.

Из литейных сплавов изготавливают створки реактивных сопел сложной конфигурации. Для предохранения от эрозионного разрушения и высокотемпературной газовой коррозии ряд элементов сопел форсированных двигателей защищает эмалевыми покрытиями

МАТЕРИАЛЫ ДЕТАЛЕЙ КОМПРЕССОРОВ и ТУРБИН

При выборе материалов для деталей осевого компрес­сора следует исходить из их теплового состояния, сопротивления коррозии и эрозии и обеспечения требуемой долговечности.

Входные устройства. При рабочей температуре t ≤ 250 °С применяют листовые материалы: дуралюмин и титановый сплав, при t 500 °С — коррозионно-стойкую сталь, например, 12Х18Н9Т

Диски, барабаны и проставки ротора. Алюминиевые сплавы можно применять при температурах до 250 °С, титановые сплавы и жаропрочные стали — до 450 . 550 °С. Во всех случаях указанные детали штампуют и обрабатывают механически.

Рабочие лопатки. При температуре t 8 циклах предел выносливости σ_-1= 98 МПа, в то время как для стали σ_-1= 465 МПа, для кованого алюмини­евого сплава σ_-1= 135 МПа, для титанового сплава σ_-1= 422 МПа.

Значительные температуры нагрева и резкие их изме­нения, статическая, динамическая и циклическая загруженность и ряд других факторов обусловили специфические требования к выбору конструкционных материалов для основных деталей газовых турбин: рабочих и сопловых лопаток, дисков, корпусов, валов и других. В числе этих требований:

Читайте также: Субару форестер шумит компрессор кондиционера

— сочетание высокой сопротивляемости ползучести при до­статочной пластичности;

— стойкость против газовой коррозии и эрозии;

— достаточно высокая теплопроводность и др.

Этим требованиям в достаточной мере удовлетворяют жаропроч­ные сплавы на никелевой и в ряде случаев — кобальтовой основе.

Для повышения жаростойкости (устойчивости к газовой коррозии) лопатки алитируют — покрывают окисью алюминия слоем толщиной 0,02 . 0,03 мм с последующей термообработкой для образования в поверхностном слое раствора алюминия.

Все более широкое применение находят многокомпонентные покрытия на основе Ni, Cr, Al и др

Видео:Компрессор СТАЛЬ КСТ-24Скачать

Конструкционные материалы для компрессоров

Выбор материалов для деталей компрессора определяется их тепловым состоянием. Ниже приводятся краткие сведения о матери­алах, применяемых для отдельных деталей компрессора.

Видео:компрессор сталь кср-04/50 и сталь кст-50. Или как нас имеют :(Скачать

Осевые компрессоры

Входные устройства

Выбор материала для входного устройства определяется темпера­турой нагрева:

• при температуре меньшей до 250°С — применяется листовой дуралюмин,
• при температуре меньшей до 500° С — листовой титановый сплав,
• при температырах свыше 500°С — нержавеющая сталь (Х18Н9Т).

Колеса ступеней компрессора

При температуре нагрева колес:

• до 200оС применяются магниевые сплавы,
• до 250° С можно применять алюминиевые сплавы,
• до 450 — 550° С — титановые сплавы,
• до 450° С — стали,
• выше 450° — жаропроч­ные стали.

Во всех случаях колеса штампуются и обрабатываются механичес­ки. Для колес применяют теплостойкие алюминиевые сплавы АК2, АК4-1, ВД17. Титановые сплавы ВТЗ-1 (до 450 — 500°С), ВТ10 (до 500 — 550°С). Стали ОХНЗМ, З0ХГСА, 18ХНВА, 40ХНМЛ, 13Х14ВФРА (пос­ледняя марка — для последних ступеней компрессора при температуре нагрева до 500°С).

Механические качества указанных материалов при­ведены в таблице:

Как известно, работоспособность материала при повышенной тем­пературе оценивается пределами ползучести и длительной прочности. Обозначение предела ползучести сопровождается двумя индексами, на­пример σ0,1/100. Первый индекс означает остаточную деформацию в про­центах (в данном случае 0,1%), второй — время в часах, за которое по­лучается такая деформация.

Иногда за предел ползучести принимают напряжение, при котором скорость деформации за определенный проме­жуток времени не превосходит некоторой допускаемой величины.

Рабочие лопатки

Если по температурным условиям (t

На диаграмме выше показаны результаты испытаний на усталость компрессорных лопаток, выполненных из алюминиевого (линии на диаграмме 1- стандартная целая лопатка, 2 — такая же, надсеченная), титаново­го сплава (линии на диаграмме 3- стандартная целая лопатка, 4 — такая же, надсеченная) и из стали (линии на диаграмме 5- стандартная целая лопатка, 6 — такая же, надсеченная). Испытаниям подвергались стандартные лопатки, на которых была сделана насечка под углом 60° глубиной примерно 1,3 мм.

Материалы для лопаток по разности температур работы:

• при температуре: 250° С могут применяться стекло­пластики,
• при температуре до 450 — 550°С — титановые сплавы: ВТ8-1, ВТ8, ВТ10 и хромистые стали: 13Х12НВМФА (ЭИ961), 13Х14НВВФРА (ЭИ736), Х17Н2 (ЭИ268) и 513Л (ЭИ736Л).

Механические качества сталей

Читайте также: Если компрессор от холодиль

Во всех случаях для увеличения усталостной прочности заготовка лопатки должна быть штампованной, а окончательная форма лопатки получается путем механической или электромеханической обработки. Для уменьшения припуска в некоторых случаях применяют точную штамповку — чеканку, после которой замковая часть обрабатывается механически (или электрохимически), а для пера лопатки требуется только полировка.

Спрямляющие лопатки

Изготовляются лопатки из указанных выше марок алюминиевых и титановых сплавов и стали. Благодаря тому что спрямляющие лопатки нагружены меньше, чем рабочие, кроме указанных материалов, можно применять листовой дуралюмин марки Д1, сталь 20, ЗОХГСА и Х17Н2.

Корпус компрессора

В зависимости от температурных условий корпус может быть ли­тым из алюминиевого сплава или сварным из листового титанового сплава и стали. При литых корпусах могут применяться алюминиевые сплавы АЛ4 и АЛ5, упрочняемые термообработкой.

Для деталей осевых компрессоров, например для корпуса переднего подшипника, могут применяться магниевые сплавы, однако, как указы­валось выше, если температура его не превышает 200° С. При более вы­сокой температуре механические качества магниевых сплавов резке ухудшаются

Вал компрессора и цапфа

Эти детали изготовляются из сплавов марок 18ХНВА, ЗОХГСА. 40ХНМА, 12Х2Н4А. Детали воздушных уплотнений изготовляются из мягкой углеродистой стали, типа стали 10, а при допустимой рабочей температуре — из алюминиевых сплавов.

Видео:Чтоб kyй был не меньше 20смСкачать

Центробежные компрессоры

Колесо и вращающийся направляющий аппарат изготовляются из штамповок алюминиевых сплавов АК2, АК4 и ВД17 и подвергаются ме­ханической обработке, а неподвижный направляющий аппарат изготов­ляется из листового дуралюмина Д1. Отдельные части корпуса и диф­фузора отливаются из силуминов АЛ4 и АЛ5.

Когда температуры направляюще­го аппарата и колеса могут быть больше 250° С, колесо должно быть изготов­лено из титановых сплавов ВТЗ, ВТ10, а неподвижный направляющий аппарат — из листового титанового сплава ВТЗ-1.

Материалами для вала служат стали 18ХНВА, 12Х2Н4А, 40ХНМА.

Видео:Бюджетные компрессоры: одинаковые или не совсем? Сравнение Кентавр КП-2015ВР и Сталь КСТ-24Скачать

Стеклопластики

Для деталей компрессора (передний корпус, спрямляющие лопат­ки) некоторых турбин, например двигателей са­молетов вертикального взлета, могут применяться стеклопластики. Их особенности:

1. Небольшая плотность (1,6 — 1,7)*10-3 кг/см3;
2. до­статочно большая допускаемая длительная температура — до 260° С (а у некоторых сортов стеклопластиков — до 350° С);
3. достаточно вы­сокие механические качества при растяжении (σВ = 4600 — 4800 даН/см2, а у некоторых сортов — выше 6000 даН/см2);
4. сравнительно неболь­шая усталостная прочность при 108 числе циклов σ-1 = 980 даН/см2 (не­ржавеющая сталь имеет 4560 даН/см2, кованый алюминиевый сплав 1350 даН/см2, титановый сплав 4220 даН/см2);
5. весьма большой дек­ремент колебаний.

Стеклопластики состоят из связующего (синтетической смолы) и стекловолокнистого наполнителя (стеклянных нитей, жгутов, лент, тка­ней). Наполнитель является армирующим элементом и воспринимает основные нагрузки при работе стеклопластика. Связующее обеспечива­ет связь отдельных волокон наполнителя в общую систему и способ­ствует равномерному распределению нагрузки.

В Англии фирма Роллс-Ройс применяет для лопаток вентилятора ТРДД и для рабочих и направляющих лопаток компрессора низкого давления пластические материалы, усиленные стекловолокном. Один из таких материалов — хайфил (композиционный материал, армирован­ный углеродным волокном) имеет плотность 1,8 г/см3, предел проч­ности 11 800 даН/см2 и модуль упругости 1,76 *106 даН/см2.

Известно, что лопатки из хайфила при попа­дании птиц в проточный тракт двигателя ломаются; при эксплуатации самолетов в южных широтах, в условиях высокой влажности и темпе­ратуры воздуха, не выдерживают заданного ресурса и разрушаются, и фирме пришлось заменить их титановыми.

• 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

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/stal-dlya-korpusa-kompressora

  🔥 Видео

  Как выбрать компрессор для гаража или строительства?Скачать

  

  Распаковка и тест компрессора СТАЛЬ КСТ-20. Отзыв после двух лет использования!Скачать

  

  Компрессор сталь КСР0450, видеообзор, тестСкачать

  

  Зачем покупать TIG сварку?!! Сделай ее сам за пару минутСкачать

  

  Мечта металлоломщика! Самые дорогие холодильники советского производства!Скачать

  

  Подготовка, настройка и запуск компрессора. Как не допустить ошибокСкачать

  

  Самодельный Кронштейн со Шкивом или Паразитный Ролик вместо Компрессора Кондиционера.Скачать

  

  Показываю как прочно и надёжно заделать большое отверстие в металле, без сваркиСкачать

  

  Сравнение компрессоров Werk, Kentavr, Сталь, Forte - компания "МотоДнепр"Скачать

  

  Компрессор сталь кср-04/50Скачать

  

  Полезные вещи внутри компрессора от старого советского холодильника!Скачать

  

  Компрессор СТАЛЬ 100 литровыйСкачать

  

  Почему МАСТЕРА не говорят про это? СЕКРЕТ ГАЗОВОЙ ГОРЕЛКИ! Отличная идея своими рукамиСкачать

  

  Мало кто знает ЭТОТ СЕКРЕТ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ! Почему мастера не говорят про это!Скачать