Центробежные компрессоры, турбокомпрессор

Лопастные компрессоры подобны по принципу действия лопастным насосам, в которых повышение давления воздуха или газа основано на принципе сообщения им большой скорости, преобразуемой затем в давление.

Область применения турбокомпрессоров — это низкие и средние давления и большие производительности. Здесь также применяются центробежные и осевые типы лопастных машин. Лопастные компрессоры бывают одноступенчатые и многоступенчатые.

Как и во всякой центробежной машине, основной частью их являются рабочие колеса, при помощи которых передается энергия от двигателя к сжимаемому газу.

Правда через колесо турбокомпрессора протекает не капельная жидкость, а газ, вследствие чего pacсматриваемые нами процессы несколько усложняются из-за изменения плотности газа при изменении его давления. Однако существующие внутри колеса разности давлений так малы, что расчет можно вести по средней удельной плотности.

Рабочее колесо центробежной машины сообщает протекающему газу тем больший напор, чем больше будет окружная скорость на выходе из колеса. На величину окружной скорости накладывает ограничение прочность колеса. В настоящее время при выполнении колес из легированной стали в одном колесе можно получить степень сжатия ξ = 1,25. 1,5.

Если требуется получить большие степени сжатия, то сжатие газа осуществляется последовательно в нескольких колесах. Скорость газа при выходе его из рабочего колеса велика и достигает 160. 170 м/с, т.е. газ обладает большой кинетической энергией.

Для преобразования кинетической энергии газа в давление в неподвижном корпусе турбомашины обычно предусматривают направляющий аппарат, реже безлопаточный диффузор, в котором скорость газа уменьшается и увеличивается его напор.

Компрессор типа 43ГЦ2-100/5-100

Компрессор типа 43ГЦ2-100/5-100 предназначен для компримирования нефтяного газа и подачи его в высоконапорную систему распределения при газлифтной эксплуатации скважин . Состоит он из электродвигателя, соединенного через мультипликатор с двумя корпусами сжатия: низкого (КНД) и высокого (КВД) давлений.

Особенности конструкции турбокомпрессора. Сравнение с поршневым компрессором

Для сжатия газа лопастной машиной требуются большие окружные скорости, скорости газа в проходных каналах велики, и поэтому требования к рабочим колесам компрессора отличны от требований к рабочему колесу насоса. Необходимы высокие чистота поверхности каналов и прочность колеса. Обычно их делают из стали составными из дисков и лопаток так, чтобы можно было точно и чисто обработать их поверхности.

Видео:Пятиступенчатые центробежные компрессоры Dresser RandСкачать

Турбокомпрессоры

Ввиду того, что плотность воздуха значительно меньше плотности капельных жидкостей, степень сжатия в одной ступени турбокомпрессора не превышает значений 1,2—1,3 при обычно применяемых окружных скоростях на ободе рабочих колес 150—200 м/с.

Для получения более высоких степеней сжатия 1,6—1,8 необходимо довести окружную скорость до 400 м/с, что связано с применением стали высокого качества для изготовления рабочих колес. Часто для увеличения степени сжатия воздуха применяют многоступенчатые машины с сохранением обычных окружных скоростей.

В многоступенчатых машинах устанавливают на одном валу несколько последовательно работающих колес, разделенных диафрагмами. Число ступеней турбовоздуходувки или турбокомпрессора можно определить из следующих соображений.

Читайте также: Ремонт компрессора кондиционера автомобиля в москве сао

Центробежные компрессорные машины, сжимающие газ до 0,3 МПа, называют турбовоздуходувками. Число ступеней в таких машинах не превышает 3—4. Специальное охлаждение турбовоздуходувок обычно не применяют. Машины, служащие для создания более высокого давления, называют турбокомпрессорами. Число ступеней в них достигает десяти, а иногда и больше. В турбокомпрессорах при достижении сжатия более четырех целесообразно применять промежуточное охлаждение. Охлаждение газа дает возможность увеличить его плотность при том же напоре и увеличить конечное давление сжатого газа. Кроме того, уменьшается расход энергии вследствие приближения процесса сжатия к изотермическому.

Видео:Центробежный компрессорСкачать

Центробежные компрессоры

Центробежным называют радиальный компрессор, в котором поток газа во вращающихся решетках лопаток направлен от центра к периферии.

Центробежный компрессор относится к классу динамических лопастных машин, которые называют турбокомпрессорами.

Видео:Как работает центробежный газовый компрессорСкачать

Типы центробежных компрессоров

В зависимости от особенностей конструкции можно выделить несколько разновидностей центробежных компрессоров.

• с полуоткрытым рабочим колесом
• с закрытым рабочим колесом

По типу отводящего аппарата:

• с лопаточным диффузором
• с безлопаточным диффузором

Одноступенчатый центробежный компрессор

Схема одноступенчатого центробежного компрессора авиационного типа показана на рисунке.

Рабочее колесо с двухсторонним отводом установлено в корпусе насоса, воздух из атмосферы через входной направляющий аппарат подводится к центральной части рабочего колеса. При вращении колеса лопатки воздействуют на частицы воздуха, передавая им энергию. В результате взаимодействия с лопатками разогнанные частицы воздуха под действием центробежной силы переносятся к периферии рабочего колеса, попадая в выходной направляющий аппарат (или спиральный отвод), где часть кинетической энергии газа переводится в потенциальную.

Одноступенчатые компрессоры можно применять не только для получения сжатого воздуха, но и для нагнетания других газов.

Многоступенчатый центробежный турбокомпрессор

На рисунке показана схема многоступенчатого центробежного компрессора.

При вращении рабочего колеса центробежного компрессора за счет воздействия центробежных сил частицы газа отбрасываются от центра к периферии, затем поток через охладитель, диффузор или направляющий аппарат на вход последующей ступени. Степень повышения давления на каждой ступени зависит от возрастания скорости движения газа. На выходе последней ступени установлен отвод, который позволяет часть кинетической энергии преобразовать в потенциальную, а значит повысить давление газа.

Многоступенчатые турбокомпрессоры способны обеспечить значительно большую степень сжатия воздуха, они получили более широкое распространение, чем одноступенчатые.

Рабочие колеса центробежных компрессоров

Лопатки рабочего колеса воздействуют на частицы газа в компрессоре, профилирование лопаток, правильный выбор геометрии колеса позволяет повысить КПД компрессора и получить нужные характеристики.

Закрытое рабочее колесо

Закрытое рабочее колесо центробежного компрессора состоит из базового диска, лопаток, и переднего покрывающего диска.

С целью увеличения КПД насоса лопатки выполняют загнутыми назад. Колеса закрытого типа применяются в том случае, если окружная скорость не превышает 300 м/с. Как правило закрытые колеса используют в многоступенчатых компрессорах.

Читайте также: Холодильник бош мотор компрессор

Полуоткрытое рабочее колесо

В полуоткрытых колесах отсутствует передний покрывающий диск, внешний вид колеса полуоткрытого типа показан на рисунке.

Полуоткрытые рабочие колеса применяют при окружных скоростях на выходе колеса превышающих 300 м/с, в том числе и в одноступенчатых центробежных компрессорах авиационного типа.

Входной направляющий аппарат

Направляющие лопатки, установленные на входе компрессора предварительно закручивают поток газа в сторону вращения рабочего колеса. Это позволяет снизить относительную скорость, таким образом, чтобы число Маха не превышало 0,9. Кроме того, направляющие лопатки на входе центробежных компрессоров позволяет снизить потери во входном устройстве.

Применение направляющих лопаток позволяет увеличить КПД центробежного компрессора.

Отводящее устройство

Отводящее устройство или направляющий аппарат в центробежном компрессоре предназначено для направления потока газа в нагнетательный трубопровод или на вход последующей ступени сжатия. В отводящем устройстве кинетическая энергия потока газа преобразовывается в потенциальную, в результате чего скорость движения частиц падает, а давление возрастает.

Безлопаточный отвод

Безлопаточным отводом считают кольцевой канал в корпусе компрессора, в которой поступает газ от рабочего колеса.

Безлопаточный отвод может быть кольцевым или спиральным. Диаметр проходного сечения в кольцевом отводе по ходу движения потока газа не изменяется.

Спиральный отвод

В спиральном отводе или безлопаточном диффузоре диаметр проходного сечения по ходу движения газа увеличивается. Отвод представляет собой расширяющийся патрубок с переменным, относительно оси вращения колеса, диаметром. Для снижения скорости газа в отводе в 2 раза, его диаметр также должен быть увеличен в 2 раза.

Лопаточный отвод

Если в отводе имеются лопатки, то его называют лопаточным диффузором. Использование лопаток, направляющих поток, позволяет снизить скорость движения потока сжатого газа, и уменьшить габаритные размеры отвода.

Форма и расположение лопаток зависят от особенностей компрессора. Например в многоступенчатых центробежных компрессорах часто используют лопатки одинаковой формы, образующих радиальную решетку.

Видео:Центробежные компрессоры Danfoss Turbocor: комфорт и энергосбережениеСкачать

Применение центробежных турбокомпрессоров

Центробежные машины используют на компрессорных станциях металлургических заводов, машиностроительных предприятий, в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности, для транспортировки больших объемов газа.

Видео:Прочарджер! Лучшее от Турбины и Компрессора!Скачать

Турбокомпрессоры

Турбокомпрессоры—это высоконапорные центробежные ком­прессорные машины, которые в настоящее время широко применя­ются во всех отраслях химической промышленности для сжатия и нагнетания различных газов, газовых смесей и воздуха. Существу­ет много типов и марок турбокомпрессоров. Все они работают по одному принципу и имеют общие элементы конструктивного испол­нения. Проточная часть любого турбокомпрессора состоит из вход­ного патрубка центробежных ступеней и выходного патрубка. Цен­тробежная ступень состоит из рабочего колеса и неподвижных эле­ментов—безлопаточного и лопаточного диффузоров, обратного направляющего аппарата. Турбокомпрессоры бывают одно-, двух-и многоцилиндровые. Валы роторов отдельных цилиндров соеди­няются зубчатыми .муфтами. Для увеличения числа оборотов ро­тора компрессора используют редукторы. Турбокомпрессорные агрегаты с приводом от газовых и паровых турбин выполняют без редукторов.

В технологических установках по производству этилена и про­пилена применяют турбокомпрессоры типа К605-181-1, которые слу­жат для сжатия газов (пиролиза этана. Схема турбокомпрессорного агрегата и газопроводов показана на рис. 153. В состав агрегата входят: трехцилиндровый восемнадцатиступенчатый компрессор, два повышающих редуктора (между приводным электродвигателем и первым цилиндром и между вторым и третьим цилиндрами), про­межуточные газоохладители и сепараторы, приводной электродви­гатель, масляная система, органы- регулирования, защиты и кон­трольно-измерительные приборы.

Читайте также: Компрессор в ситроене то работает то нет

Компрессор приводится от электродвигателя СТМП-9000-2 но­минальной мощностью 9000 кВт, напряжением 6000 В, со скоростью вращения 3000 об/мин через повышающий редуктор типа Р-7000/2,41.

В. химической промышленности находят применение вакуумные турбокомпрессоры, предназначенные для отсасывания воздуха и

других газов из технологических аппаратов. Основной их особенностью является создание относительно глубокого вакуума всасывании и высокая сте­пень сжатия.

На рис. 154 показан продольный / разрез ваку­умного турбокомпрессора К1300-91-1. Компрессор состоит из двух цилинд­ров: цилиндра низкого давления (ЦНД) 2 и ци­линдра высокого давле­ния (ЦВД)4.

ЦНД состоит из двух секций, ЦВД — из одной. Между секциями разме­щены промежуточные воздухоохладители. При­водом компрессора слу­жит электродвигатель но­минальной мощностью 800 кВт, напряжением 6000 В, со скоростью вра­щения 24б0 об/мин. Комп­рессор имеет два редукто­ра 7 и 5.

других газов из технологичес ностью является создание отн сывании и высокая сте­пень сжатия.

На рис. 154 показан продольный / разрез ваку­умного турбокомпрессора К1300-91-1. Компрессор состоит из двух цилинд­ров: цилиндра низкого давления (ЦНД) 2 и ци­линдра высокого давле­ния (ЦВД)4.

ЦНД состоит из двух секций, ЦВД — из одной. Между секциями разме­щены промежуточные воздухоохладители. При­водом компрессора слу­жит электродвигатель но­минальной мощностью 800 кВт, напряжением 6000 В, со скоростью вра­щения 24б0 об/мин. Комп­рессор имеет два редукто­ра 7 и 5.

Рост производительно­сти новых технологичес- • ких установок во многих отраслях химической и *^» нефтехимической про мышленности потребовал создания турбокоМпрессо- • ров высокого давления и большой производитель­ности. Так, в связи с рос­том производства азотных удобрений возникла необ­ходимость в создании крупных агрегатов синте- • за и переработки аммиа­ка (1500 т в сутки и бо­лее). Поэтому в послед­ние годы в технике произ­водства аммиака наблю­дается переход от порш­невых многоступенчатых компрессоров высокого Давления к центробежным компрессорным машинам высокого давления, которые обеспе­чивают:

подачу свыше 3000 м^мин — количество газа, достаточное для производства 1500 т в сутки аммиака в одной технологической ли­нии;

конечное давление газа 320 ат;

циркуляцию газа в агрегате синтеза при высоком давлении

р

Схема турбокомпрессорного агрегата Компрессорный высокого давления агрегат приводится в действие от паровой или газовой турбины 5. В принятых современ­ных технологических схемах предпочтение отдают паровым турби­нам с противодавлением и конденсацией. Агрегат обладает повы­шенной надежностью при ‘ эксплуатации и работает длительное время (например, в течение года) без остановки.

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

• 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/turbokompressory-eto-tsentrobezhnye-kompressory

  📽️ Видео

  Многоступенчатый центробежный компрессорСкачать

  

  Центробежные компрессоры SeAH в РоссииСкачать

  

  Центробежные компрессоры Danfoss Turbocor (без перевода)Скачать

  

  Турбонаддув или компрессор или индивидуальные дроссели: ГОНКАСкачать

  

  КОМПРЕССОРЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ TURBO-TECHСкачать

  

  ТУРБОВОЗДУХОДУВКА - устройство и принцип действияСкачать

  

  Наддув ДВС. Как работает турбонаддув?Скачать

  

  Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать

  

  Все о компрессорахСкачать

  

  Чем отличается турбина от турбокомпрессора. Зачем охлаждают турбинуСкачать

  

  Учебный фильм "Трубопроводный транспорт газа" - Часть 2Скачать

  

  Как работаетй осевой компрессор или вентиляторСкачать

  

  Пуск и эксплуатация компрессоровСкачать

  

  ТУРБИНА И КОМПРЕССОР. Устройство, анимация, советы эксплуатации.Скачать

  

  Суперчарджер. Приводной компрессор | Science Garage На РусскомСкачать