Неустойчивость работы выражается в появлении вибраций лопаток и всего компрессора, усилении шума и возникновении пульсаций воздуха; в некоторых случаях наблюдается выброс воздуха во всасывающий патрубок. Все эти явления, характеризующие неустойчивую работу компрессора, принято называть помпажем. Границу помпажа, или границу устойчивой работы компрессора можно получить, определив для каждого числа оборотов режим, когда появляется помпаж, и соединив точки, характеризующие эти режимы, плавной кривой. Рабочие режимы компрессора располагаются вправо от границы помпажа; слева от нее устойчивая работа компрессора невозможна. Таким образом, граница помпажа устанавливает допустимую область эксплуатационных режимов работы компрессора.
Необходимо выяснить, хотя бы в общих чертах, причины, которые вызывают неустойчивую работу компрессора. Установлено, что явление помпажа обусловлено особенностями обтекания воздухом проточной части компрессора. Помпаж является следствием воздействия периодических срывов потока с передних кромок лопаток рабочего колеса и диффузора, сопровождающихся расширяющейся областью вихреобразования. Срыв потока объясняется тем, что на нерасчетных режимах работы компрессора направление относительной скорости воздуха не совпадает с направлением передних кромок лопатки. Однако не всякий срыв потока приводит к помпажу.
Чтобы выяснить условия появления помпажа, рассмотрим три характерных случая работы компрессора при постоянном числе оборотов (п = const, а следовательно, и и = const): 1) объемный расход воздуха равен расчетному (QB = QBP); 2) объемный расход воздуха больше расчетного ,(QВ > QBP); 3) объемный расход воздуха меньше расчетного (QB
Второй случай обтекания (рис. 8.8, б) наблюдается при условии, когда расход воздуха больше расчетного. При этом угол меньше конструктивного угла . Разность углов на рисунке указана величиной .
Срыв потока и образование вихрей происходят на вогнутой стороне рабочих лопаток и на выпуклой стороне лопаток диффузора.
При направлении окружной скорости и1, показанном стрелкой, воздух под действием сил прижимается к вогнутой стороне рабочих лопаток, препятствуя распространению срывной зоны. По тем же причинам воздух, прижимаясь к выпуклой поверхности лопаток диффузора, не позволяет расшириться области срывов в межлопаточных каналах. Таким образом, в рассматриваемом случае срыв потока и вихреобразование не вызывают явлений помпажа, увеличивая лишь потери на удар и вихреобразование.
Если расход воздуха оказывается меньше расчетного, вектор относительной скорости с отрицательным углом атаки направлен так, что удар потока происходит в вогнутую поверхность рабочих лопаток, а срыв потока — с выпуклой поверхности (рис. 8.8, в). В диффузоре удар потока отмечается на выпуклой поверхности лопаток, а срыв потока — на вогнутой поверхности. Срывы воздушных потоков у осевых компрессоров в зависимости от изменений угла атаки могут происходить у вершины лопаток или у их корня. При значительном изменении угла атаки локальные срывы распространяются на всю высоту лопаток. Силы инерции способствует распространению срывной зоны по всему объему межлопаточных каналов рабочего колеса и диффузора.
При уменьшении расхода воздуха ниже определенной величины срывы потоков приводят к периодически повторяющимся «закупоркам» проточной части, сопровождающимся явлениями обратного выброса воздуха из компрессора. Работа становится неустойчивой, происходит периодическая пульсация давлений и скоростей воздуха. Воздействие переменных давлений приводит к вибрации лопаток и корпуса компрессора, т.е. появляются признаки ненормальной работы, которые характеризуют помпаж. Наступление помпажа зависит также от режима работы дизеля; например, опасность помпажа возрастает при неравномерном распределении нагрузки по цилиндрам.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Видео:Анохин В. Г. Компрессор ТРД. ПомпажСкачать
Устойчивая работа компрессора в системе. Помпаж
Условия работы компрессора в системе при широком диапазоне изменения режимов в значительной степени зависят от взаимной согласованности характеристик компрессора и системы.
Как упоминалось, на режимах работы компрессора, близких к оптимальному, имеет место хорошее согласование потока газа с формой элементов проточной части. При существенном отклонении режимов от оптимального из-за возникновения ударного натекания, отрывов параметры потока газа не соответствуют геометрическим характеристикам проточной части. В потоке возникают различные вторичные течения, возникают сложные физические процессы.
Рассмотрим работу компрессора в системе (рис. 6.13) в случаях, когда характеристики компрессора и системы пересекаются в одной точке. В этих случаях точки пересечения характеристик компрессора и системы обеспечивают устойчивый режим работы компрессора. Если рабочая точка А расположена справа от точки К — максимума характеристики компрессора, то при кратковременном увеличении производительности ЛК давление рс системы становится больше давления рк компрессора. Кинетическая энергия газа, выходящего из компрессора, а следовательно, и производительность компрессора уменьшаются, т.е. восстанавливается первоначальный режим работы в точке А.
Кратковременное уменьшение производительности на ЛК создает условие, когда рк > рс. В этом случае кинетическая энергия газа, выходящего из компрессора, а следовательно, и производительность увеличиваются, т.е. восстанавливается первоначальный режим работы в точке А. Таким образом, любая режимная точка на нисходящем участке характеристики компрессора обеспечивает устойчивую работу компрессора.
Аналогичный ход рассуждений для участка характеристики слева от точки К (важно, чтобы было одно пересечение характеристик компрессора и системы). Если в точке А кратковременно изменяется производительность (увеличивается или уменьшается), рассуждая аналогично прежним случаям, приходим к выводу, что режимная точка может переместиться по характеристике системы в точке В или С. Следовательно, в точках А, В, С работа компрессора в системе устойчива. Работа компрессора устойчива на всем участке С — В характеристики компрессора.
Читайте также: Компрессору схема подключения пускателя
Рассмотрим работу компрессора в точке А на восходящем участке характеристик (рис. 6.14,а,б). При уменьшении давления в системе производительность компрессора становится меньше, чем требуется в системе при новом давлении.
Поэтому давление в системе будет продолжать уменьшаться до достижения точки В. Положение точки В зависит от характеристики компрессора. В этой точке производительность может быть положительной или отрицательной (рис. 6.14,а и б). Так как расход системы больше производительности компрессора, давление в системе должно уменьшаться. Однако незначительное уменьшение давления в системе приводит к переходу компрессора из режима в точке В в режим в точке С. Так как производительность компрессора становится больше требуемой для системы, давление в системе растет, пока режим работы компрессора не достигает точки К, а в системе — точки К’. При незначительном увеличении давления в системе режим работы компрессора из точки К переместится в точку Е. Так как производительность компрессора в точке Е меньше требуемой в системе точки К’ (давление снова начнет падать и компрессор достигнет режима работы в точке В, а система перейдет в точку В’. Затем все режимы повторяются.
В результате в комплексе «компрессор — компрессорная система» возникнут автоколебания газа, сопровождаемые внезапными изменениями производительности и давления нагнетания компрессора. Такое явление известно под названием — помпаж компрессора. Точка на характеристике компрессора, левее которой возможен помпаж, называется граничной точкой пом-пажа.
При малых расходах поток газа с определенной степенью повышения давления занимает не всю полость проточной части, что приводит к расширению газа в определенных местах, часть потока газа из отвода возвращается обратно в рабочее колесо, а затем снова выбрасывается в отвод. Возникает так называемый вращающийся срыв потока газа в рабочем колесе. В результате этого происходит колебание давления и производительности, компрессор начинает работать с периодическими ударами, вибрацией. При определенных условиях может произойти прекращение подачи газа или даже разрушение компрессора.
При уменьшении производительности давление нагнетания растет до определенного максимального значения. При дальнейшем уменьшении ∇ начинается нестационарная работа компрессора с ударами и колебаниями параметров. Интенсивность и частота этих ударов зависят от величины рк, плотности перекачиваемого газа, емкости сети трубопроводов и других факторов.
Явление помпажа в компрессорах выражено более явно, чем в насосах, так как перекачиваемый газ в компрессоре и трубопроводе является аккумулятором энергии, способным вызывать упругие колебания в системе.
Кроме того, неустойчивая зона напорной характеристики газовых машин значительно шире, чем у насосов, главным образом за счет применения больших углов. Так, например, зона помпажа у многоступенчатых компрессоров достигает 60%, У нагнетателей наддува транспортных двигателей (β2 = 90°) она распространяется почти до номинального режима, т.е. для таких машин допустимы лишь перегрузки по производительности.
Теоретическая граница помпажа должна совпадать с режимом максимального давления. В действительности помпаж начинается при несколько больших производительностях.
Простейшее объяснение механизма возникновения неустойчивой работы компрессора дано на рис. 6.15.
В общем случае напорная характеристика Н = f(V) представляет собой кривую с двумя точками перегиба. Положение этих критических точек по оси абсцисс может быть различным.
Устойчивость работы машины в системе характеризуется способностью восстанавливать равновесное состояние после окончания действия возмущающих факторов, способных вывести систему из состояния равновесия.
Рассмотренные выше условия относятся к «статическому» состоянию системы. Если в системе есть аккумулятор энергии (резервуар, упругость трубопроводов), то при работе вблизи точки Ря макс имеет место колебание напора и производительности и может произойти скачкообразный переход режима в точку 4. Аналогично может иметь место скачкообразный переход режима из точки 1 в точку 5. Этот процесс может многократно повторяться. Такая неустойчивая работа компрессора, сопровождающаяся резким периодическим колебанием давления и производительности в системе (сети).
Частота и амплитуда колебаний зависят от характеристики компрессора, объема газа в системе, свойств перекачиваемого газа и др.
Для обеспечения устойчивой работы компрессор должен работать на ниспадающей части характеристики H = f(∇). Величина ∇п определяется из анализа формы характеристики компрессора и системы.
При проектировании компрессора границу помпажа стремятся переместить в зону меньших подач. Это достигается путем соответствующего воздействия на геометрические характеристики проточной части. В эксплуатации зону помпажа можно уменьшить снижением частоты вращения компрессора, уменьшением аккумулирующей способности системы. Для работы в непомпажной зоне компрессорная установка оснащается ацтипомпажным устройством, схема которого приводится на рис. 6.16. На нагнетательном трубопроводе включается антипомпажный регулятор (обычно струйного типа), соединенный посредством сервомотора с ан-типомпажным клапаном (АК). Когда потребление сети уменьшается до границы помпажа, включается регулятор производительности. Разница объемов выпускается в атмосферу или во всасывание компрессора.
Видео:Неустойчивая работа компрессора, пампаж (Павлов)Скачать
Устойчивая работа компрессора без помпажа
Видео:27) От чего бывает помпаж - почти все случаи, свои можете коментировать буду рад этомуСкачать
Мероприятия по предупреждению помпажа турбокомпрессоров
§ 252. При уменьшении производительности компрессора (расхода воздуха через компрессор в единицу времени ) ниже определенной для него критической величины нарушается его устойчивая работа, появляется пульсация воздушного потока, сопровождающаяся периодическим выбросом воздуха обратно во всасывающий трубопровод.
Такое нарушение устойчивой работы компрессора называется помпажом и сопровождается характерными хлопками.
Расход воздуха через центробежный компрессор (а также через приводной центробежный компрессор дизеля) зависит на установившемся режиме только от величины сопротивления в газовоздушном тракте дизеля и может уменьшаться в процессе эксплуатации тепловоза вследствие ряда факторов:
а) неполного открытия заслонок в трубопроводе между турбо-компрессором и приводным компрессором;
Читайте также: Компрессор для газа украина
б) загрязнения воздухоохладителей;
в) закоксования окон в гильзах цилиндров;
г) закоксования лопаточного аппарата турбин турбокомпрессоров;
д) повреждения лопаток турбины и соплового аппарата обломками поршневых колец или коксом с уменьшением сечения сопел;
е) засорения воздухоочистителей тепловоза.
Это уменьшение расхода воздуха через компрессор и может привести к возникновению помпажа.
Основной причиной возникновения помпажа на тепловозах с дизелями 10Д100 является повреждение рабочих лопаток турбин и соплового аппарата обломками поршневых колец, твердым коксом или другими посторонними предметами.
Кроме описанных выше причин возникновения помпажа, связанных с возрастанием сопротивления в газовоздушном тракте дизеля, могут иметь место случаи помпажа из-за несимметричной работы двух параллельно включенных в сеть компрессоров, когда помпаж возникает у одного из турбокомпрессоров потому, что второй, получая больше энергии, развивает больше оборотов, дает больше воздуха и таким образом препятствует проходу воздуха в достаточном количестве через первый.
Причиной несимметричной работы двух турбокомпрессоров является разница в размерах проточной части турбины одного и другого, главным образом разница суммарного сечения сопел сопловых аппаратов, которая может возникнуть из-за деформации лопаток, а также разница параметров газа в правом и левом выпускных коллекторах.
Признаком несимметричности в работе турбокомпрессоров является значительная разница скорости вращения роторов одного и другого.
Следовательно, для того, чтобы не допустить возникновения помпажа турбокомпрессоров в эксплуатации, необходимо:
а) обеспечить синхронную работу турбокомпрессоров;
б) предотвратить рост гидравлического сопротивления газо-воздушного тракта дизеля.
Эксплуатация турбокомпрессоров при наличии помпажа запрещается, так как может привести к тяжелым повреждениям турбокомпрессоров.
В случае возникновения помпажа рекомендуются следующие меры для его устранения.
1. Проверить положение заслонок в трубопроводах между тур-бокомпрессорами и приводным компрессором.
Обеспечить установку заслонок в полностью открытое положение.
2. Очистить выпускные и продувочные окна гильз цилиндров и защитные решетки на входе газов в турбокомпрессоры от нагара.
3. Убедиться в том, что воздухоохладители не загрязнены и не являются препятствием для прохода воздуха.
Если помпаж после выполнения операций по пунктам 1-3 не прекращается, необходимо снять турбокомпрессор, у которого нет помпажа, и проверить состояние лопаток турбины и суммарное сечение сопел соплового аппарата. Обнаруженные повреждения устранить.
Суммарное сечение сопел должно быть установлено 126-129 см 2 .
Сечение сопел определять с помощью шаблонов и при необходимости корректировать путем рихтовки лопаток.
В случае полной исправности проточной части турбины снятого турбокомпрессора необходимо снять второй турбокомпрессор для выполнения тех же работ.
Устранение помпажа путем изменения зазора между колесом компрессора и вставкой категорически запрещается, так как при этом не выявляется и не устраняется истинная причина помпажа, но в то же время резко снижается к. п. д. компрессора, что в свою очередь неизбежно приводит к ухудшению работы дизеля в целом.
Недостаточно квалифицированное выполнение работы при перерегулировке зазора, кроме того, может привести к выходу из строя турбокомпрессора.
О выполненной работе по устранению помпажа обязательно сделать запись в формуляре турбокомпрессора.
Меры по предупреждению выхода из строя поршней
§ 253. Чтобы исключить случаи выхода из строя поршней и обеспечить надежную и долговечную работу в эксплуатации, необходимо:
а) не допускать работы дизеля при давлении масла в верхнем коллекторе менее 1,8 кГ/см 2 при 850 об/мин;
б) не допускать понижения уровня масла в картере дизеля ниже нижней метки на масломерном щупе. Проверять уровень масла не менее чем через 10 мин после остановки дизеля;
в) не допускать работы дизеля под нагрузкой без предварительного подогрева воды и масла до 40° С;
г) не допускать перегрева масла выше 75° С и воды выше 80° С (на выходе из дизеля);
д) систематически контролировать величину разрежения в картере, как указано выше (см. стр. 79). При появлении даже незначительного давления немедленно остановить дизель, как так в большинстве случаев это указывает на появление сквозной трещины в поршне и прорыв газов в картер;
е) не допускать работу дизеля с резким потемнением выпускных газов;
ж) не допускать резких изменений величины нагрузки и скорости вращения вала дизеля. При переводе рукоятки контроллера с низших положений на высшие проработать на каждом положении не менее 2 сек;
з) не допускать резкой остановки дизеля (за исключением аварийных случаев). Перед остановкой проработать несколько минут на минимальных оборотах холостого хода, пока температура воды и масла на выходе из дизеля не снизится до 50-60° С;
и) провернуть через 3 мин после каждой остановки дизеля коленчатые валы генератором на несколько оборотов для предотвращения попадания масла в цилиндры из верхних поршней;
к) не открывать люки картера непосредственно после остановки дизеля, так как при неисправном состоянии поршней возможен взрыв картерных газов вследствие попадания свежего воздуха в картер;
л) немедленно остановить дизель в случае появления ненормальных стуков. Последующий пуск дизеля разрешается только после выявления и устранения причин ненормальной работы.
При осмотрах и ремонтах следует:
а) своевременно проверять качество распыла топлива форсунками;
б) проверять регулировку топливных насосов по подаче топлива и по прокладкам под корпусами насосов;
в) своевременно очищать от нагара выпускные и продувочные окиа цилиндровых гильз. Уменьшение проходных сечений продувочных и выпускных окон увеличивает термические напряжения в поршнях, способствует их выходу из строя и приводит к помпажу турбокомпрессора;
г) проверять герметичность поршней в гильзах, для чего открыть люки картера, выключить подачу топлива и, проворачивая валы генератором, обнаружить дефектный поршень по характерному свисту прорывающегося воздуха или появлению паров матового цвета в отсеке картера;
Читайте также: Какое нужно давление компрессора для покраски авто
д) строго соблюдать требования инструкции по маслу и топливу, своевременно заменять масло в системе и промывать топливные, масляные и воздушные фильтры;
е) не допускать выхода тепловоза из ремонта или осмотра при величине давления сгорания Рz в каком-либо цилиндре дизеля выше 100 кГ/см2 при стандартных атмосферных условиях (20° С и 760 мм рт.ст.), а разность величины Pz по цилиндрам — более 7 кГ/см 2 .
В случае понижения температуры окружающей среды ниже 20г С допускается увеличение величины Рz на 1,5-2 кГ/см 2 на каждые 10° С.
При ревизии поршневой группы необходимо:
а) особо тщательно очистить от нагара (до металлического блеска) внутренние полости головки поршня, омываемые маслом. Необходимо помнить, что своевременная и качественная очистка внутренних полостей поршня является важнейшим мероприятием для предупреждения выхода поршней из строя;
б) после очистки и промывки поршней проверять их герметичность (наливом керосина) для выявления возможных трещин в канавках под компрессионные кольца и на головке поршня;
в) после каждой выемки поршней производить обкатку дизеля для приработки деталей поршневой группы;
г) во всех случаях замены поршня проверить регулировку цилиндра: длину поршня с шатуном, линейную величину камеры сжатия, расстояние от головки нижнего поршня при его положении во внутренней мертвой точке (в.м.т.) до оси отверстий под форсунки в гильзе цилиндра (размер 1,4мм), выход реек топливных насосов, угол опережения подачи топлива, правильность установки форсунок, качество распыла топлива форсунками. Результаты выполненных проверок записать в книгу ремонта;
д) при замене двух и более поршней произвести контрольные реостатные испытания дизель-генератора, обратив особое внимание на правильность регулировки цилиндров, у которых заменены поршни.
При замене поршневой группы на дизеле необходимо выполнить ее весовую комплектовку. Для облегчения весовой комплектовки поршней при ремонте в депо с октября месяца 1966 г. поршни и вставки поршней изготавливаются заводом в определенных весовых пределах (табл. 2).
Таблица 2
( Примечание. На поршнях и вставках клеймится группа веса и фактический вес. )
При комплектовке поршней варианта 3 по весу необходимо выполнить следующие условия:
а) все одноименные поршни (т. е. все нижние и все верхние) и вставки одноименных поршней должны быть одной группы по весу; совпадение весовых групп поршня и вставки не обязагельйо;
б) разновес поршней в сборе со вставками не более 250 г.
При единой замене поршня или вставки необходимо подобрать для замены поршень или вставку поршня той же группы веса (по клейму группы веса).
В тех случаях, когда имеющимися деталями невозможно обеспечить выполнение требований весовой комплектовки, допускается подгонка веса за счет дообработки вставки или постановки утяжелителей.
После дообработки каждой детали исправить клеймо веса и весовой группы на ней в соответствии с ее фактическим весом.
При установке в поршневой палец утяжелителя веса внести запись в формуляр дизеля с указанием его веса.
§ 254. Для ограничения напряженного состояния гильзы цилиндра и обеспечения надежного уплотнения адаптерного стыка в гильзе цилиндра необходимо руководствоваться следующими указаниями:
а) перед установкой адаптеров в гильзу цилиндра необходимо поставить медную уплотнительную прокладку между адаптером и гильзой. Прокладка должна быть изготовлена из листовой красной меди M1-М3 и обязательно отожженна, твердость прокладки не более НВ = 45.
Поверхности сопряжения медной прокладки и адаптера, а также резьбу М30×2 мм на адаптере смазать лейнерной смазкой (смазка BЛ), ГОСТ 5078-49. Прокладку приклеить лейнерной смазкой к адаптеру;
б) установить адаптер в гильзу цилиндра и затянуть до упора: за упор принимать резкое изменение усилия на ключе с длиной рукоятки 200 мм. Затянуть адаптер от положения упора на угол 60°, затяжку производить плавно без рывков и ударов. Во время затяжки следить (по зазору между адаптером и рубашкой гильзы), чтобы медная прокладка обжималась равномерно. Допускается вместо затяжки адаптеров на угол 60° производить затяжку предельным ключом с крутящим моментом 40 кГм ± 5%;
в) кольцо (обечайку), удерживающее снаружи резиновое уплотняющее кольцо, следует установить так, чтобы зазор между кольцом и рубашкой гильзы был не более 1 мм;
г) перед затяжкой гайки крепления шлицевого фланца установить фланец адаптера и надеть на шлицевой поясок адаптера так, чтобы две диаметрально расположенные канавки (на образующей поверхности фланца) находились в плоскости, перпендикулярной оси гильзы. Несовпадение допускается не более 3 мм;
д) затяжку гайки крепления фланца адаптера производить ключом с длиной рукоятки 250 мм усилием одной руки.
Во всех случаях появления течи по уплотнениям адаптеров необходимо вначале подтянуть соединения соответствующим ключом, как указано выше. В случае если течь не устраняется подтяжкой, поставить новую медную или резиновую прокладку.
Запрещается затягивать корпус адаптера и его гайки рывками или ударами по ключу, увеличивать угол затяжки или величину крутящего момента больше, чем это указано в пп. б и д, а также применять неотожженные прокладки с твердостью НВ более 45.
( Примечания. 1. При повторном использовании обжатых прокладок необходимо их отжечь; твердость должна соответствовать, требованиям п. а, толщина прокладки не менее 1,5 мм. 2. При длительном хранении прокладок перед установкой на дизель следует выборочно проверить их твердость.)
- 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
Помпаж (Surge)Скачать
Как работает центробежный газовый компрессорСкачать
Центробежный компрессорСкачать
9. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ. Работа компрессора. Вредный объём.Скачать
Рабочий процесс в осевой ступени турбиныСкачать
Автоматизация транспорта газаСкачать
Помпаж ЦБНСкачать
Компрессор бесшумный. Устройство И Принцип Работы Компрессора Sigma 7042551Скачать
Пуск и эксплуатация компрессоровСкачать
Антипомпажное регулирование 02 декабряСкачать
Как запускать компрессор и как он работает. Компрессор SIGMA 7043711.Скачать
Рабочий процесс в осевой ступени турбиныСкачать
Звук работы безмасляного компрессораСкачать
Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
ОБЫЧНЫМ КОМПРЕССОРОМ больше не пользуюсь! Безмасляный компрессор Sturm AC936100OLE!Скачать
ШОК 😱! На что Способен Безмасляный Компрессор DWT | Тест компрессор для гаражаСкачать
Подготовка, настройка и запуск компрессора. Как не допустить ошибокСкачать
