Annab teile põhjaliku ülevaate aksiaalvoolukompressorite struktuurist, tööpõhimõttest, eelistest ja puudustest
Teadmised aksiaalkompressorite kohta
Aksiaalvoolukompressorid ja tsentrifugaalkompressorid kuuluvad mõlemad kiirustüüpi kompressorite hulka ja mõlemaid nimetatakse turbiinkompressoriteks;kiirustüüpi kompressorite tähendus tähendab, et nende tööpõhimõtted põhinevad labadel, mis töötavad gaasiga ja panevad esmalt gaasi voolama. Enne kineetilise energia muundamist rõhuenergiaks suurendatakse voolukiirust oluliselt.Võrreldes tsentrifugaalkompressoriga, kuna gaasi vool kompressoris ei kulge mitte radiaalsuunas, vaid piki aksiaalset suunda, on aksiaalvoolukompressori suurim omadus see, et gaasivoolu võimsus pindalaühiku kohta on suur ja sama. Gaasi mahu töötlemise eeldusel on radiaalne mõõde väike, eriti sobilik juhtudel, mis nõuavad suurt voolu.Lisaks on aksiaalvoolukompressori eelisteks ka lihtne struktuur, mugav töö ja hooldus.Kuid see on tsentrifugaalkompressoritest ilmselgelt halvem oma keeruka labaprofiili, kõrgete tootmisprotsessi nõuete, kitsa stabiilse tööala ja väikese vooluhulga reguleerimisvahemiku poolest konstantsel kiirusel.
Järgmine joonis on AV-seeria aksiaalvoolukompressori struktuuri skemaatiline diagramm:
1. Šassii
Aksiaalvoolukompressori korpus on mõeldud horisontaalselt poolitatavaks ja on valmistatud malmist (terasest).Sellel on hea jäikus, deformatsiooni puudumine, müra neeldumine ja vibratsiooni vähendamine.Pingutage poltidega, et ühendada ülemine ja alumine pool väga jäigaks tervikuks.
Korpus on toetatud alusele neljast punktist ja neli tugipunkti on paigutatud alumise korpuse mõlemale küljele keskmise lõhestatud pinna lähedale, nii et seadme toel on hea stabiilsus.Kaks neljast tugipunktist on fikseeritud punktid ja ülejäänud kaks on libisemispunktid.Korpuse alumine osa on varustatud ka kahe teljesuunalise juhtklahviga, mida kasutatakse seadme töötamise ajal soojuspaisumiseks.
Suurte seadmete puhul toetab libisevat tugipunkti kiigekonsool ning soojuspaisumise väikeseks muutmiseks ja seadme keskkoha kõrguse muutuse vähendamiseks kasutatakse spetsiaalseid materjale.Lisaks on seadme jäikuse suurendamiseks seatud vahetugi.
2. Staatiline laba laagrisilinder
Statsionaarne laba laagrisilinder on kompressori reguleeritavate statsionaarsete labade tugisilinder.See on kujundatud horisontaalse jaotusena.Geomeetrilise suuruse määrab aerodünaamiline disain, mis on kompressori konstruktsiooni põhisisu.Sisselaskerõngas ühtib statsionaarse laba laagrisilindri sisselaskeotsaga ja difuusor väljalaskeotsaga.Need on vastavalt ühendatud korpuse ja tihendushülsiga, et moodustada sisselaskeotsa koonduv läbikäik ja väljalaskeotsa paisumiskäik.Rootori ja laba laagrisilindri moodustatud kanal ja kanal on ühendatud, et moodustada aksiaalvoolukompressori täielik õhuvoolu kanal.
Statsionaarse labaga laagrisilindri silindri korpus on valatud kõrgtugevast malmist ja täppistöödeldud.Mõlemad otsad on vastavalt toestatud korpusele, väljalaskekülje lähedal asuv ots on libistatav tugi ja õhu sisselaskekülje lähedal asuv ots on fikseeritud tugi.
Laba laagrisilindri iga juhtlaba jaoks on erinevatel tasemetel pööratavad juhtlabad ja automaatsed labalaagrid, vändad, liugurid jne.Statsionaarne lehtlaager on hea isemäärduva toimega sfääriline tindilaager, mille kasutusiga on üle 25 aasta, mis on ohutu ja usaldusväärne.Laba varrele on paigaldatud silikoonist tihendusrõngas, et vältida gaasi leket ja tolmu sissepääsu.Laagrisilindri väljalaskeotsa välisringile ja korpuse toele on lekke vältimiseks täitetihendusribad.
3. Reguleerimissilindri ja labade reguleerimismehhanism
Reguleerimissilinder on keevitatud terasplaatidega, jagatud horisontaalselt ja keskmine poolitatud pind on ühendatud poltidega, millel on kõrge jäikus.Seda toetatakse korpuse sees neljast punktist ja neli tugilaagrit on valmistatud määrimata Du-metallist.Kaks punkti ühel küljel on poolsuletud, võimaldades aksiaalset liikumist;kaks teisel pool asuvat punkti on välja töötatud. Tüüp võimaldab aksiaalset ja radiaalset soojuspaisumist ning reguleerimissilindri sisse on paigaldatud erinevate astmete labade juhtrõngad.
Staatori labade reguleerimismehhanism koosneb servomootorist, ühendusplaadist, reguleerimissilindrist ja tera tugisilindrist.Selle ülesanne on reguleerida staatori labade nurka kompressori kõigil tasanditel, et see vastaks muutuvatele töötingimustele.Kompressori mõlemale küljele on paigaldatud kaks servomootorit, mis on ühendusplaadi kaudu ühendatud reguleerimissilindriga.Servomootor, elektriõlijaam, õlitorustik ja automaatjuhtimisseadmete komplekt moodustavad hüdraulilise servomehhanismi laba nurga reguleerimiseks.Kui jõuõlijaamast pärit 130-baarine kõrgsurveõli toimib, lükatakse servomootori kolb liikuma ja ühendusplaat paneb reguleerimissilindri sünkroonselt aksiaalsuunas liikuma ning liugur paneb staatori laba pöörlema. läbi vända, et saavutada staatorilaba nurga reguleerimise eesmärk.Aerodünaamilise konstruktsiooni nõuetest on näha, et kompressori iga astme laba nurga reguleerimise suurus on erinev ja üldiselt väheneb reguleerimiskogus järjest esimesest astmest kuni viimase astmeni, mida saab realiseerida pikkuse valikuga. vända, st esimesest astmest viimase astmeni, mis suureneb pikkusega.
Reguleerimissilindrit nimetatakse ka "keskmiseks silindriks", kuna see paikneb korpuse ja laba laagrisilindri vahel, samas kui korpust ja tera laagrisilindrit nimetatakse vastavalt "välissilindriks" ja "sisemiseks silindriks".See kolmekihiline silindri struktuur vähendab oluliselt seadme deformatsiooni ja pingekontsentratsiooni soojuspaisumise tõttu ning samal ajal hoiab ära reguleerimismehhanismi tolmu ja välistegurite põhjustatud mehaaniliste kahjustuste eest.
4. rootor ja labad
Rootor koosneb peavõllist, kõikidel tasanditel liikuvatest labadest, vaheplokkidest, labade lukustusgruppidest, mesilaste labadest jne. Rootor on võrdse siseläbimõõduga struktuuriga, mida on mugav töödelda.
Spindel on sepistatud kõrglegeeritud terasest.Peavõlli materjali keemilist koostist tuleb rangelt testida ja analüüsida ning jõudlusindeksit kontrollib katseplokk.Pärast töötlemata töötlemist on vajalik kuumtöötlemise katse, et kontrollida selle termilist stabiilsust ja kõrvaldada osa jääkpingest.Pärast ülaltoodud näitajate kvalifitseerimist saab selle panna viimistlustöötlusse.Pärast viimistlemist on mõlemas otsas kahvlite juures vajalik värvuse kontroll või magnetosakeste kontroll ning praod ei ole lubatud.
Liikuvad ja statsionaarsed terad on valmistatud roostevabast terasest sepistoorikutest ning toorainet tuleb kontrollida keemilise koostise, mehaaniliste omaduste, mittemetallilise räbu kandmise ja pragude osas.Pärast tera poleerimist tehakse pinna väsimuskindluse suurendamiseks märg liivapritsi.Vormimistera peab mõõtma sagedust ja vajadusel sagedust parandama.
Iga astme liikuvad labad paigaldatakse pöörlevasse vertikaalsesse puukujulise tera juure soonde piki ümbermõõtu ning vaheplokke kasutatakse kahe tera positsioneerimiseks ning lukustavaid vaheplokke kasutatakse kahe liikuva tera positsioneerimiseks ja lukustamiseks. paigaldatakse iga etapi lõpus.tihe.
Ratta mõlemas otsas on töödeldud kaks tasakaaluketast ning raskusi on lihtne kahes tasapinnas tasakaalustada.Tasakaaluplaat ja tihendushülss moodustavad tasakaalukolvi, mis toimib tasakaalutoru kaudu, et tasakaalustada osa pneumaatika tekitatavast teljesuunalisest jõust, vähendada tõukejõu laagri koormust ja muuta laager turvalisemaks.
5. Nääre
Kompressori sisselaske- ja väljalaskepoolel on vastavalt võlli otsa tihendihülsid ning rootori vastavatesse osadesse põimitud tihendplaadid moodustavad labürinttihendi, et vältida gaasi leket ja sisemist imbumist.Paigaldamise ja hoolduse hõlbustamiseks reguleeritakse seda tihendushülsi välisringil oleva reguleerimisploki kaudu.
6. Laagrikast
Laagrikarbis on paigutatud radiaal- ja tõukelaagrid ning laagrite määrimiseks mõeldud õli kogutakse laagrikastist ja suunatakse tagasi õlipaaki.Tavaliselt on karbi põhi varustatud juhtseadmega (kui see on integreeritud), mis teeb alusega koostööd, et muuta seade keskpunktiks ja termiliselt paisuda aksiaalsuunas.Jagatud laagrikorpuse jaoks on korpuse soojuspaisumise hõlbustamiseks paigaldatud külje alla kolm juhtvõtit.Korpuse ühele küljele on paigutatud ka aksiaalne juhtvõti, mis sobib korpusega.Laagrikarp on varustatud seireseadmetega, nagu laagri temperatuuri mõõtmine, rootori vibratsiooni mõõtmine ja võlli nihke mõõtmine.
7. laager
Suurema osa rootori aksiaalsest tõukejõust kannab tasakaaluplaat ja ülejäänud umbes 20–40 kN aksiaalsest tõukejõust kannab tõukelaager.Tõukepatju saab automaatselt reguleerida vastavalt koormuse suurusele, et tagada koormuse ühtlane jaotus igale padjale.Tõukepadjad on valmistatud süsinikterasest valatud Babbitti sulamist.
Radiaallaagreid on kahte tüüpi.Suure võimsusega ja väikese kiirusega kompressorid kasutavad elliptilisi laagreid ning väikese võimsusega ja suure kiirusega kompressorid kallutavaid padjalaagreid.
Suuremahulised seadmed on tavaliselt käivitamise hõlbustamiseks varustatud kõrgsurvetõsteseadmetega.Kõrgsurvepump tekitab lühikese aja jooksul kõrgsurve 80 MPa ning radiaallaagri alla paigaldatakse kõrgsurveõlibassein, mis tõstab rootorit ja vähendab käivitustakistust.Pärast käivitamist langeb õlirõhk 5-15 MPa-ni.
Aksiaalvoolukompressor töötab projekteerimistingimustes.Kui töötingimused muutuvad, lahkub selle tööpunkt projekteerimispunktist ja siseneb mitteprojekteerimistingimuste piirkonda.Praegu erineb tegelik õhuvoolu olukord kavandatud töötingimustest., ja teatud tingimustel tekib ebastabiilne voolutingimus.Praegusest vaatenurgast on mitu tüüpilist ebastabiilset töötingimust: nimelt pöörleva tala tööseisund, ülepinge tööseisund ja blokeeriv töötingimus ning need kolm töötingimust kuuluvad aerodünaamiliste ebastabiilsete töötingimuste hulka.
Kui aksiaalvoolukompressor töötab nendes ebastabiilsetes töötingimustes, ei halvene mitte ainult tööjõudlus, vaid mõnikord tekivad tugevad vibratsioonid, nii et masin ei saa normaalselt töötada ja isegi tõsiseid vigastusi põhjustavad õnnetused.
1. Aksiaalvoolukompressori pöörlev seisak
Statsionaarse laba minimaalse nurga ja aksiaalvoolukompressori iseloomuliku kõvera minimaalse töönurga joone vahelist ala nimetatakse pöörlevaks seiskamisalaks ning pöörlev seisak jaguneb kahte tüüpi: progresseeruv seiskumine ja järsk peatumine.Kui õhuhulk on väiksem kui aksiaalvoolu peaventilaatori pöörlemispiiri piir, puruneb laba tagaküljel olev õhuvool ja masina sees olev õhuvool moodustab pulseeriva voolu, mis põhjustab tera tekitada vahelduvat stressi ja põhjustada väsimuskahjustusi.
Seiskumise vältimiseks peab operaator olema kursis mootori karakteristikuga ja käivitusprotsessi ajal seiskumistsoonist kiiresti läbima.Tööprotsessi ajal ei tohiks minimaalne staatori laba nurk olla väiksem kui tootja eeskirjade kohaselt määratud väärtus.
2. Aksiaalkompressori liigpinge
Kui kompressor töötab koos teatud mahuga toruvõrguga, kui kompressor töötab suure surveastme ja väikese voolukiirusega, siis kui kompressori voolukiirus on teatud väärtusest väiksem, on labade tagasikaare õhuvool tõsiselt eraldatud, kuni läbipääs on blokeeritud, ja õhuvool hakkab tugevalt pulseerima.Ja moodustada võnkumine väljalasketoruvõrgu õhu läbilaskevõime ja õhutakistusega.Sel ajal kõiguvad võrgusüsteemi õhuvoolu parameetrid tervikuna tugevalt, see tähendab, et õhu maht ja rõhk muutuvad perioodiliselt aja ja amplituudiga;kompressori võimsus ja heli muutuvad perioodiliselt..Ülalmainitud muudatused on väga rängad, põhjustades kere tugevat vibratsiooni ja isegi masin ei suuda normaalselt töötada.Seda nähtust nimetatakse hüppeliseks.
Kuna liigpinge on nähtus, mis esineb kogu masinas ja võrgusüsteemis, ei ole see seotud ainult kompressori sisevoolu karakteristikutega, vaid sõltub ka toruvõrgu omadustest ning selle amplituudi ja sageduse üle domineerib ruumala. toruvõrgust.
Tõusu tagajärjed on sageli tõsised.See põhjustab kompressori rootori ja staatori komponentide vahelduvat pinget ja purunemist, mis põhjustab astmetevahelise rõhu ebanormaalsust, mis põhjustab tugevat vibratsiooni, mille tulemuseks on tihendite ja tõukejõu laagrite kahjustused ning rootori ja staatori kokkupõrge., põhjustades raskeid õnnetusi.Eriti kõrgsurve aksiaalvoolukompressorite puhul võib liigpinge masina lühikese aja jooksul hävitada, mistõttu kompressor ei tohi liigpinge tingimustes töötada.
Ülaltoodud esialgsest analüüsist on teada, et tõusu põhjustab esiteks pöörlemise seiskumine, mis on põhjustatud kompressori labade kaskaadi aerodünaamiliste ja geomeetriliste parameetrite reguleerimata jätmisest muutuvates töötingimustes.Kuid mitte kõik pöörlevad seiskud ei too tingimata kaasa tõusu, viimane on seotud ka toruvõrgu süsteemiga, seega hõlmab liigpinge nähtuse teke kahte tegurit: sisemiselt sõltub see aksiaalvoolukompressorist Teatud tingimustel tekib äkiline äkiline seiskumine. ;väliselt on see seotud toruvõrgu läbilaskevõime ja iseloomuliku joonega.Esimene on sisemine põhjus, teine aga väline seisund.Sisemine põhjus soodustab tõusu ainult väliste tingimuste koostöös.
3. Aksiaalkompressori ummistus
Kompressori laba kõri piirkond on fikseeritud.Kui voolukiirus suureneb, suureneb õhuvoolu aksiaalkiiruse suurenemise tõttu õhuvoolu suhteline kiirus ja negatiivne lööginurk (lööginurk on nurk õhuvoolu suuna ja paigaldusnurga vahel tera sisselaskeava) suureneb samuti.Sel ajal saavutab keskmine õhuvool kaskaadi sisselaskeava väikseimal lõigul helikiiruse, nii et kompressorit läbiv vool saavutab kriitilise väärtuse ja ei suurene.Seda nähtust nimetatakse blokeerimiseks.See primaarsete labade blokeerimine määrab kompressori maksimaalse voolu.Heitgaasi rõhu vähenemisel suurendab kompressoris olev gaas paisumismahu suurenemise tõttu voolukiirust ning ummistus tekib ka siis, kui õhuvool saavutab viimases kaskaadis helikiiruse.Kuna viimase tera õhuvool on blokeeritud, suureneb õhurõhk viimase tera ees ja õhurõhk viimase tera taga väheneb, mistõttu rõhkude erinevus viimase tera esi- ja tagaosa vahel suureneb, nii et Lõpptera esi- ja tagaosa jõud on tasakaalustamata ja võib tekkida pinge.põhjustada tera kahjustusi.
Kui määratakse aksiaalvoolukompressori laba kuju ja kaskaadiparameetrid, fikseeritakse ka selle blokeerimisomadused.Aksiaalkompressoritel ei ole lubatud õhuklapi joone all olevas piirkonnas liiga kaua töötada.
Üldiselt ei pea aksiaalvoolukompressori ummistumisvastane juhtimine olema nii range kui liigpingevastane juhtimine, juhtimistoimingud ei pea olema kiired ja väljalülituspeatuspunkti pole vaja seada.Mis puutub ummistustevastase juhtseadme seadistamisse, siis see on ka kompressori enda otsustada. Küsi otsust.Mõned tootjad on konstruktsioonis arvestanud labade tugevdamisega, et need taluksid laperduspinge suurenemist, mistõttu pole vaja blokeerimiskontrolli seadistada.Kui tootja arvates ei ole konstruktsioonis blokeerimisnähtuse ilmnemisel tera tugevust vaja suurendada, tuleb ette näha blokeerimisvastased automaatjuhtimisseadmed.
Aksiaalvoolukompressori ummistusvastane juhtimisskeem on järgmine: kompressori väljalasketorustikule on paigaldatud liblikasendiga ummistusvastane ventiil ning kaks sisselaskevoolu kiiruse ja väljundrõhu tuvastussignaali sisestatakse samaaegselt ummistusevastane regulaator.Kui masina väljalaskerõhk langeb ebanormaalselt ja masina tööpunkt langeb allapoole blokeerimisvastast joont, saadetakse regulaatori väljundsignaal blokeerimisvastasele ventiilile, et muuta klapp väiksemaks, nii et õhurõhk suureneb. , voolukiirus väheneb ja tööpunkt siseneb blokeerimisvastasesse joonesse.Blokeerimisjoonest kõrgemal vabaneb masin blokeerimisseisundist.
