Сізге осьтік ағынды компрессорлардың құрылымы, жұмыс принципі, артықшылықтары мен кемшіліктері туралы толық түсінік беріңіз.
Осьтік компрессорлар туралы білім
Осьтік ағынды компрессорлар мен орталықтан тепкіш компрессорлардың екеуі де жылдамдық типті компрессорларға жатады және екеуі де турбиналық компрессорлар деп аталады;жылдамдық түріндегі компрессорлардың мағынасы олардың жұмыс принциптері газда жұмыс істеу үшін қалақтарға сүйенетінін білдіреді және алдымен газ ағынын жасайды Ағын жылдамдығы кинетикалық энергияны қысым энергиясына түрлендіруден бұрын айтарлықтай артады.Орталықтан тепкіш компрессормен салыстырғанда компрессордағы газ ағыны радиалды бағытта емес, осьтік бағыт бойынша болғандықтан, осьтік ағынды компрессордың ең үлкен ерекшелігі аудан бірлігіне газ ағынының сыйымдылығы үлкен және бірдей. Газ көлемін өңдеу жағдайында радиалды өлшем аз, әсіресе үлкен ағынды қажет ететін жағдайлар үшін қолайлы.Сонымен қатар, осьтік ағынды компрессордың қарапайым құрылымы, ыңғайлы пайдалану және техникалық қызмет көрсету артықшылықтары бар.Дегенмен, ол күрделі қалақ профилі, өндіріс процесіне жоғары талаптар, тар тұрақты жұмыс аймағы және тұрақты жылдамдықта ағынды реттеу диапазоны бойынша орталықтан тепкіш компрессорлардан төмен екені анық.
Төмендегі суретте AV сериялы осьтік ағынды компрессор құрылымының принципиалды диаграммасы берілген:
1. Шасси
Осьтік ағынды компрессордың корпусы көлденең бөлуге арналған және шойыннан (болаттан) жасалған.Ол жақсы қаттылық, деформация жоқ, шуды сіңіру және дірілді азайту сипаттамаларына ие.Жоғарғы және төменгі жартыларды өте қатты бүтінге қосу үшін болттармен қатайтыңыз.
Корпус негізге төрт нүктеде тіреледі, ал төрт тіреу нүктесі төменгі корпустың екі жағында ортаңғы бөлінген бетке жақын орнатылады, осылайша құрылғы тірегі жақсы тұрақтылыққа ие болады.Төрт тірек нүктесінің екеуі тұрақты нүктелер, ал қалған екеуі сырғанау нүктелері.Корпустың төменгі бөлігінде жұмыс кезінде қондырғының термиялық кеңеюіне арналған осьтік бағыт бойынша екі бағыттаушы кілттер де қарастырылған.
Үлкен қондырғылар үшін жылжымалы тіреу нүктесі бұрылмалы кронштейнмен бекітіледі, ал термиялық кеңеюді кішігірім ету және қондырғының орталық биіктігінің өзгеруін азайту үшін арнайы материалдар қолданылады.Сонымен қатар, қондырғының қаттылығын арттыру үшін аралық тірек орнатылған.
2. Статикалық қалақшалы мойынтірек цилиндрі
Қозғалмайтын қалақшалы мойынтірек цилиндрі компрессордың реттелетін қозғалмайтын қалақшаларының тірек цилиндрі болып табылады.Ол көлденең бөлу ретінде жасалған.Геометриялық өлшем аэродинамикалық конструкциямен анықталады, ол компрессор құрылымының дизайнының негізгі мазмұны болып табылады.Кіріс сақинасы стационарлық қалақшалы мойынтірек цилиндрінің кіріс ұшына, ал диффузор шығару ұшына сәйкес келеді.Олар, тиісінше, қабықпен және герметикалық гильзамен қосылып, қабылдағыш ұшының жинақтаушы өтуін және шығару ұшының кеңейту жолын құрайды.Ротор мен қалақшалы мойынтірек цилиндрінен құралған арна мен арна біріктіріліп, осьтік ағын компрессорының толық ауа ағыны арнасын құрайды.
Қозғалмайтын қалақшалы мойынтірек цилиндрінің цилиндр корпусы иілгіш шойыннан құйылған және дәл өңделген.Екі ұшы сәйкесінше корпуста тіреледі, сору жағына жақын ұшы сырғымалы тірек, ал ауа сорғыш жағына жақын ұшы бекітілген тірек болып табылады.
Әртүрлі деңгейде айналмалы бағыттаушы қалақшалар және қалақшалы мойынтірек цилиндріндегі әрбір бағыттаушы қалақ үшін автоматты қалақ мойынтіректері, иінділер, сырғытпалар және т.б.Стационарлық жапырақты подшипник - бұл жақсы өзін-өзі майлау әсері бар сфералық сия подшипнигі және оның қызмет ету мерзімі 25 жылдан асады, бұл қауіпсіз және сенімді.Газдың ағып кетуіне және шаңның түсуіне жол бермеу үшін қалақша сабағына силиконды тығыздағыш сақина орнатылған.Мойынтірек цилиндрінің шығатын ұшының сыртқы шеңберінде және ағып кетуді болдырмау үшін қаптаманың тірегінде толтыру тығыздағыш жолақтары қарастырылған.
3. Реттеу цилиндрі мен қалақшаны реттеу механизмі
Реттеу цилиндрі болат пластиналармен дәнекерленген, көлденеңінен бөлінген, ал ортаңғы бөлінген беті болттармен біріктірілген, оның қаттылығы жоғары.Ол корпустың ішінде төрт нүктеде тіреледі, ал төрт тірек мойынтіректері майланбаған «Du» металынан жасалған.Бір жағындағы екі нүкте жартылай жабық, осьтік қозғалысқа мүмкіндік береді;екінші жағындағы екі нүкте әзірленді. Түрі осьтік және радиалды термиялық кеңеюге мүмкіндік береді және реттеу цилиндрінің ішіне қалақтардың әртүрлі сатыларының бағыттаушы сақиналары орнатылған.
Статор қалақшасын реттеу механизмі сервоқозғалтқыштан, қосу пластинасынан, реттеу цилиндрінен және қалақша тіреуіш цилиндрінен тұрады.Оның функциясы айнымалы жұмыс жағдайларын қанағаттандыру үшін компрессордың барлық деңгейлеріндегі статор қалақтарының бұрышын реттеу болып табылады.Компрессордың екі жағында екі сервоқозғалтқыш орнатылған және байланыстырушы тақта арқылы реттеу цилиндрімен қосылған.Сервоқозғалтқыш, электр май станциясы, мұнай құбыры және автоматты басқару құралдарының жиынтығы қалақшаның бұрышын реттеуге арналған гидравликалық серво механизмді құрайды.Электр май станциясының 130 бар жоғары қысымды майы әрекет еткенде, сервоқозғалтқыштың поршені қозғалуға итеріледі, ал қосу тақтасы реттеу цилиндрін осьтік бағытта синхронды қозғалуға бағыттайды, ал жүгірткі статор қалақшасын айналдыру үшін басқарады. статор қалақшасының бұрышын реттеу мақсатына жету үшін иінді арқылы.Аэродинамикалық дизайн талаптарынан компрессордың әрбір сатысының қалақшасының бұрышын реттеу мөлшері әртүрлі екенін және әдетте реттеу мөлшері бірінші кезеңнен соңғы кезеңге дейін дәйекті түрде төмендейтінін көруге болады, оны ұзындықты таңдау арқылы жүзеге асыруға болады. иінді, яғни бірінші сатыдан соңғы сатыға дейін ұзындығының ұлғаюы.
Реттеуші цилиндр «ортаңғы цилиндр» деп те аталады, өйткені ол корпус пен қалақ мойынтірек цилиндрінің арасына орналастырылады, ал корпус пен қалақ мойынтірегі цилиндр сәйкесінше «сыртқы цилиндр» және «ішкі цилиндр» деп аталады.Бұл үш қабатты цилиндр құрылымы термиялық кеңеюге байланысты қондырғының деформациясы мен кернеу концентрациясын айтарлықтай төмендетеді және сонымен бірге реттеу механизмін шаңнан және сыртқы факторлардың әсерінен механикалық зақымданудан сақтайды.
4. ротор және қалақшалар
Ротор негізгі біліктен, барлық деңгейлерде қозғалатын қалақтардан, аралық блоктардан, қалақтарды бекітетін топтардан, ара қалақтарынан және т.б. тұрады. Ротордың ішкі диаметрі бірдей құрылымды, өңдеуге ыңғайлы.
Шпиндель жоғары легирленген болаттан соғылған.Негізгі білік материалының химиялық құрамын қатаң сынау және талдау қажет, ал өнімділік көрсеткіші сынақ блогымен тексеріледі.Дөрекі өңдеуден кейін оның термиялық тұрақтылығын тексеру және қалдық кернеудің бір бөлігін жою үшін ыстық жүгіру сынағы қажет.Жоғарыда көрсетілген көрсеткіштер білікті болғаннан кейін оны әрлеу өңдеуге қоюға болады.Әрлеуді аяқтағаннан кейін екі жағындағы журналдарда бояуды тексеру немесе магнитті бөлшектерді тексеру қажет, ал жарықтарға жол берілмейді.
Қозғалатын қалақтар мен стационарлық қалақтар тот баспайтын болаттан жасалған соғу дайындамаларынан жасалған, ал шикізаттың химиялық құрамын, механикалық қасиеттерін, металл емес шлак қосындыларын және жарықтарын тексеру қажет.Пышақ жылтыратылғаннан кейін бетінің шаршауға төзімділігін арттыру үшін дымқыл құм себу орындалады.Қалыптау пышағы жиілікті өлшеуі керек, ал қажет болған жағдайда жиілікті жөндеуі керек.
Әр кезеңнің қозғалмалы қалақтары айналмалы тік ағаш тәрізді қалақ түбірінің ойығына айналмалы бағыт бойынша орнатылады, ал аралық блоктар екі қалақшаны орналастыру үшін пайдаланылады, ал құлыптау аралық блоктар екі қозғалатын қалақтарды орналастыру және бекіту үшін пайдаланылады. әр кезеңнің соңында орнатылады.тығыз.
Дөңгелектің екі ұшында өңделген екі теңгерім дискісі бар және салмақтарды екі жазықтықта теңестіру оңай.Тепе-теңдік тақтасы мен тығыздағыш төлке тепе-теңдік поршенін құрайды, ол пневматика тудыратын осьтік күштің бір бөлігін теңестіру, тірек мойынтірегіне жүктемені азайту және мойынтіректі қауіпсіз ортада ету үшін теңгерім құбыры арқылы жұмыс істейді.
5. Без
Компрессордың кіріс және шығыс жағында сәйкесінше білік ұшының тығыздағыш төлкелері бар, ал ротордың сәйкес бөліктеріне енгізілген тығыздағыш тақтайшалар газдың ағуын және ішкі ағып кетуді болдырмайтын лабиринтті тығыздағышты құрайды.Орнату мен техникалық қызмет көрсетуді жеңілдету үшін ол герметикалық гильзаның сыртқы шеңберіндегі реттеу блогы арқылы реттеледі.
6. Мойынтірек қорабы
Мойынтірек қорабында радиалды подшипниктер мен тіреуіштер орналастырылған, ал мойынтіректерді майлауға арналған май мойынтірек қорабынан жиналып, май резервуарына қайтарылады.Әдетте, қораптың түбі бағыттаушы құрылғымен (біріктірілген кезде) жабдықталған, ол қондырғыны орталық ету және осьтік бағытта термиялық кеңею үшін негізмен ынтымақтасады.Бөлінген мойынтірек корпусы үшін корпустың термиялық кеңеюін жеңілдету үшін жағының төменгі жағында үш бағыттаушы кілт орнатылған.Корпусқа сәйкес болу үшін корпустың бір жағында осьтік бағыттаушы кілт де орналастырылған.Мойынтірек қорабы мойынтірек температурасын өлшеу, ротордың дірілін өлшеу және біліктің орын ауыстыруын өлшеу сияқты бақылау құрылғыларымен жабдықталған.
7. подшипник
Ротордың осьтік күшінің көп бөлігін теңгерім тақтасы көтереді, ал қалған осьтік итеру шамамен 20~40кН тірек тірегі арқылы өтеді.Әр төсемдегі жүктеменің біркелкі бөлінуін қамтамасыз ету үшін итеру төсемдерін жүктің өлшеміне сәйкес автоматты түрде реттеуге болады.Тарту алаңдары көміртекті болаттан құйылған Баббит қорытпасынан жасалған.
Радиалды мойынтіректердің екі түрі бар.Қуаттылығы жоғары және төмен жылдамдықты компрессорлар эллиптикалық мойынтіректерді, ал төмен қуатты және жоғары жылдамдықты компрессорлар еңкейтетін подшипниктерді пайдаланады.
Көлемді қондырғылар, әдетте, іске қосуға ыңғайлы болу үшін жоғары қысымды домкраттармен жабдықталған.Жоғары қысымды сорғы қысқа уақыт ішінде 80МПа жоғары қысымды жасайды, ал роторды көтеру және іске қосу кедергісін азайту үшін радиалды мойынтіректің астында жоғары қысымды май пулы орнатылған.Іске қосылғаннан кейін май қысымы 5~15МПа дейін төмендейді.
Осьтік ағынды компрессор жобалық жағдайларда жұмыс істейді.Жұмыс жағдайлары өзгерген кезде оның жұмыс нүктесі жобалық нүктеден шығып, жобаланбаған жұмыс жағдайының аймағына кіреді.Бұл уақытта ауа ағынының нақты жағдайы жобалық жұмыс жағдайынан ерекшеленеді., және белгілі бір жағдайларда тұрақсыз ағын жағдайы орын алады.Қазіргі көзқарас тұрғысынан бірнеше типтік тұрақсыз еңбек жағдайлары бар: атап айтқанда, айналмалы стендтің жұмыс жағдайы, асқын кернеулі жұмыс жағдайы және блоктаушы жұмыс жағдайы және осы үш жұмыс жағдайы аэродинамикалық тұрақсыз еңбек жағдайларына жатады.
Осьтік ағынды компрессор осы тұрақсыз жұмыс жағдайында жұмыс істегенде, жұмыс өнімділігі айтарлықтай нашарлап қана қоймайды, сонымен қатар кейде қатты тербеліс пайда болады, сондықтан машина қалыпты жұмыс істей алмайды, тіпті ауыр зақымдар жазатайым оқиғалар орын алады.
1. Осьтік ағынды компрессордың айналмалы тірегі
Қозғалмайтын қалақшаның ең аз бұрышы мен осьтік ағынды компрессордың сипаттамалық қисығының минималды жұмыс бұрышы сызығының арасындағы аймақ айналмалы стендтің ауданы деп аталады, ал айналмалы стенд екі түрге бөлінеді: үдемелі стенд және кенеттен.Ауа көлемі осьтік ағынды негізгі желдеткіштің айналмалы тоқтау сызығының шегінен аз болғанда, қалақтың артқы жағындағы ауа ағыны үзіліп, машина ішіндегі ауа ағыны пульсирленген ағынды құрайды, бұл қалақшаның ауыспалы стрессті тудырады және шаршауға зақым келтіреді.
Қозғалтқыштың тоқтап қалуын болдырмау үшін қозғалтқыштың сипаттамалық қисық сызығымен таныс болуы және іске қосу процесі кезінде тоқтап қалу аймағынан жылдам өтуі қажет.Жұмыс процесінде статор қалақтарының минималды бұрышы өндірушінің ережелеріне сәйкес көрсетілген мәннен төмен болмауы керек.
2. Осьтік компрессордың кернеуі
Компрессор белгілі бір көлемі бар құбыр желісімен бірге жұмыс істегенде, компрессор жоғары сығымдау коэффициентімен және төмен ағынмен жұмыс істегенде, компрессордың шығыны белгілі бір мәннен аз болған кезде, қалақтардың артқы доғалық ауа ағыны болады. өткел бітеліп қалмайынша қатты бөлініп, ауа ағыны қатты пульсацияланады.Ал шығыс құбыр желісінің ауа сыйымдылығы мен ауа кедергісі бар тербеліс қалыптастырады.Бұл уақытта желілік жүйенің ауа ағынының параметрлері тұтастай қатты ауытқиды, яғни ауа көлемі мен қысымы уақыт пен амплитуда бойынша мерзімді түрде өзгереді;компрессордың қуаты мен дыбысы мерзімді түрде өзгереді..Жоғарыда аталған өзгерістер өте ауыр, фюзеляж қатты дірілдейді, тіпті машина қалыпты жұмысын сақтай алмайды.Бұл құбылыс толқын деп аталады.
Толқын кернеуі бүкіл машинада және желі жүйесінде болатын құбылыс болғандықтан, ол компрессордың ішкі ағын сипаттамаларына ғана байланысты емес, сонымен қатар құбыр желісінің сипаттамаларына байланысты және оның амплитудасы мен жиілігінде көлем басым болады. құбыр желісінің.
Толқынның салдары жиі ауыр болады.Ол компрессор роторы мен статор құрамдастарының ауыспалы кернеуі мен сынуына әкеліп соқтырады, бұл кезеңаралық қысымның ауытқуы күшті діріл туғызады, нәтижесінде тығыздағыштар мен тірек мойынтіректерінің зақымдалуы және ротор мен статордың соқтығысуына әкеледі., ауыр апаттар туғызады.Әсіресе жоғары қысымды осьтік ағынды компрессорлар үшін асқын кернеу машинаны қысқа уақыт ішінде бұзуы мүмкін, сондықтан компрессорға асқын кернеу жағдайында жұмыс істеуге рұқсат етілмейді.
Жоғарыда келтірілген алдын ала талдаудан белгілі болғандай, жоғары көтерілу ең алдымен ауыспалы жұмыс жағдайында компрессор қалақшаларының каскадындағы аэродинамикалық параметрлер мен геометриялық параметрлердің реттелмеуінен туындаған айналу тоқтауынан туындайды.Бірақ барлық айналмалы дүңгіршектер міндетті түрде кернеуге әкелмейді, соңғысы құбыр желісінің жүйесіне де қатысты, сондықтан асқын кернеу құбылысының қалыптасуы екі факторды қамтиды: ішкі, ол осьтік ағынды компрессорға байланысты Белгілі бір жағдайларда кенеттен кенеттен тоқтау пайда болады. ;сыртқы жағынан, ол құбыр желісінің сыйымдылығы мен сипаттамалық сызығына қатысты.Біріншісі ішкі себеп болса, екіншісі сыртқы жағдай.Ішкі себеп тек сыртқы жағдайлардың ынтымақтастығы арқылы көтерілуге ықпал етеді.
3. Осьтік компрессордың бітелуі
Компрессордың пышақтың жұлдыру аймағы бекітілген.Ағынның жылдамдығы жоғарылағанда, ауа ағынының осьтік жылдамдығының артуына байланысты ауа ағынының салыстырмалы жылдамдығы артады және шабуылдың теріс бұрышы (шабуыл бұрышы - ауа ағынының бағыты мен орнату бұрышы арасындағы бұрыш пышақтың кірісі) де артады.Бұл кезде каскадтық кірістің ең кіші учаскесіндегі орташа ауа ағыны дыбыс жылдамдығына жетеді, осылайша компрессор арқылы өтетін ағын критикалық мәнге жетеді және одан әрі өспейді.Бұл құбылыс блоктау деп аталады.Бастапқы қалақтардың бұл блокталуы компрессордың максималды ағынын анықтайды.Шығару қысымы төмендегенде, компрессордағы газ кеңейту көлемінің ұлғаюына байланысты ағын жылдамдығын арттырады, сонымен қатар ауа ағыны соңғы каскадтағы дыбыс жылдамдығына жеткенде бітелу пайда болады.Соңғы қалақтың ауа ағыны бітеліп қалғандықтан, соңғы қалақ алдындағы ауа қысымы жоғарылайды, ал соңғы қалақтың артындағы ауа қысымы төмендейді, бұл соңғы қалақтың алдыңғы және артқы жағындағы қысым айырмашылығының жоғарылауына әкеледі, осылайша соңғы пышақтың алдыңғы және артқы жағындағы күш теңгерілмеген және кернеу туындауы мүмкін.пышаққа зақым келтіреді.
Осьтік ағынды компрессордың қалақша пішіні мен каскадты параметрлері анықталғанда оның блоктау сипаттамалары да бекітіледі.Осьтік компрессорлардың дроссель сызығынан төмен орналасқан аумақта тым ұзақ жұмыс істеуіне рұқсат етілмейді.
Жалпы айтқанда, осьтік ағын компрессорының бітелуге қарсы басқаруы кернеуге қарсы бақылау сияқты қатаң болуы керек емес, басқару әрекетінің жылдам болуы талап етілмейді және тоқтау нүктесін орнатудың қажеті жоқ.Кептелуге қарсы басқаруды орнату керек пе, ол да компрессордың өзіне байланысты Шешім сұраңыз.Кейбір өндірушілер дизайндағы пышақтардың күшейтілуін ескерді, сондықтан олар флютер кернеуінің жоғарылауына төтеп бере алады, сондықтан оларға блоктауды басқаруды орнату қажет емес.Егер өндіруші жобада бұғаттау құбылысы орын алған кезде пышақтың беріктігін арттыру қажет деп есептемесе, блоктауға қарсы автоматты басқару құралдары қамтамасыз етілуі керек.
Осьтік ағынды компрессордың бітелуге қарсы басқару схемасы келесідей: компрессордың шығыс құбырында көбелектің бітелуіне қарсы клапан орнатылады және кіріс ағынының жылдамдығы мен шығыс қысымының екі анықтаушы сигналы бір уақытта құрылғыға енгізіледі. бітелуге қарсы реттегіш.Машинаның шығыс қысымы қалыптан тыс төмендегенде және машинаның жұмыс нүктесі блоктауға қарсы сызықтан төмен түссе, реттегіштің шығыс сигналы клапанның жабылуын азайту үшін блоктауға қарсы клапанға жіберіледі, сондықтан ауа қысымы артады , ағынның жылдамдығы төмендейді, ал жұмыс нүктесі блоктауға қарсы сызыққа енеді.Блоктау сызығының үстінде машина блоктау күйінен құтылады.
