10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА...

15
САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОМПАНИИ «ПРОНА» № 10. 2016 г САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОМПАНИИ «ПРОНА»

Upload: others

Post on 26-Jun-2020

12 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ ИКОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОМПАНИИ «ПРОНА»

№ 10. 2016 г

САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ ИКОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОМПАНИИ «ПРОНА»

Page 2: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

мЦентробежный компрессор - это устройство, необходимое для сжатия и подачи различных газов под

давлением. Данный технологический прибор обладает довольно простой конструкцией и состоит,

главным образом, из ротора и корпуса. Современные центробежные компрессоры могут быть одно- или

многоступенчатыми.

ЧТО ТАКОЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР?

Регулировать показатели производительности компрессоров

центробежного типа можно при помощи входных направляющих

лопаток, поворачивающихся таким образом, чтобы под нужным

углом направить поток газа непосредственно к вращающемуся

колесу. Такой способ является менее эффективным, чем, к примеру,

изменение скорости, однако, он позволяет организовывать работу в

довольно широком диапазоне. На сегодняшний день такое изделие, как

центробежный компрессор, нашло свое применение в разнообразных

газотурбинных установках, нефтеперерабатывающей,

горнодобывающей, бумажной и металлургической отраслях

современной промышленности. Помимо этого, их используют при

организации транспортировок природного газа, в турбореактивных

двигателях, компрессорных станциях, а также для наддува

авиационных двигателей.

Центробежные компрессоры, поставляемые компаний ООО «Прона»

Центробежные компрессоры Ingersoll Rand

Центробежные компрессоры Samsung

Page 3: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

КЛАССИФИКАЦИЯКонструкция центробежных установок может быть различной в зависимости от количества в

оборудовании следующих элементов:

• ступеней – одно- и многоступенчатые;

• роторов – однороторные и многороторные.

Кроме того, устройство центробежных компрессоров также имеет классификацию и по типу корпуса:

Установки с разъемом корпусагоризонтального типа – в данномслучае корпус имеет горизон-тальное разделение на две части.Подобные особенности конструк-ции установки обеспечивают лег-кий доступ к ротору оборудованияв случае необходимости. Использу-ются агрегаты данного типа принеобходимости получения давле-ния с показателем ниже 60атмосфер.

Оборудование с разъемом корпусавертикального типа – данноеоборудование устанавливается вспециальный цилиндр и приме-няется в технологических процес-сах, где уровень давления доходитдо 700 атмосфер. При этомцилиндр содержит такие же ди-афрагмы и ротор, как и обору-дование, корпус которого имеетгоризонтальный разъем.

Установки, оснащенные редук-тором – данное оборудование,как правило, оснащено несколь-кими валами и редуктором,обеспечивающим передачу дви-жения с мотора на вал. Приме-няются подобные компрессорыпри необходимости получениядавления с показателем нижесреднего.

Одна из главных особенностей установок данного типа заключается в зависимости потребляемойоборудованием мощности, давления сжимаемого газа и его коэффициента полезного действия отуровня производительности компрессора. Характер и степень данной зависимости указывается врабочих характеристиках установок, при этом индивидуально для каждой модели оборудования.

Page 4: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

ДЕЙСТВИЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВУстройство и принцип работы центробежных компрессоров основаны на динамическом сжатии

газообразной среды. Основным элементом данного оборудования является ротор, оснащенный валом с

рабочими колесами, расположение которых симметрично. В процессе работы оборудования, на частицы

газа действует сила инерции, которая возникает благодаря наличию вращательного движения,

совершаемого лопатками колеса. При этом происходит перемещение газа от центра компрессора к

краю рабочего колеса и в результате газ сжимается и приобретает скорость. Далее скорость газа

снижается и последующее сжатие происходит в круговом диффузоре – кинетическая энергия переходит

в потенциальную. На следующем этапе газ поступает в обратный направляющий канал и переходит в

следующую ступень установки.

Важным отличием центробежных установок от оборудования

другого типа является отсутствие контакта между маслом и

газом. В случае с агрегатами данного типа требования к смазке

рабочих элементов оборудования значительно ниже, нежели в

установках объемного действия. При этом смазка полностью

защищает от ржавчины элементы оборудования, а масло,

имеющее слабое окисление, смазывает зубчатые колеса,

уплотнения и подшипники максимально эффективно.

Так, работа компрессора центробежного имеет достаточно простой принцип действия и

основывается на вращательном движении лопастей рабочего колеса, который является одним из

главных рабочих элементов установок центробежной группы. При этом, данному оборудованию

характерно быстрое повышение уровня давления и достижение его максимальной величины за короткий

период работы агрегата.

Конструкция, а также принцип работы центробежных компрессоров являются достаточно простыми

в сравнении с установками других типов. Данная особенность позволяет получить сразу несколько

преимуществ – возможность длительного срока использования оборудования при его интенсивной

эксплуатации и высоком уровне эффективности работы. При этом, данное оборудование на

протяжении всего периода использования требует минимального технического обслуживания, а в

случае необходимости, легко поддается ремонту при поломках различных типов.

Page 5: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

ПЛЮСЫ И МИНУСЫСистема охлаждения воздуха в устройствах этого типа может быть, как внешней, так ивнутренней, осуществляемой посредством воздуха или воды. В сочетании с качественнымикомплектующими и механической частью высокой прочности, компрессор центробежныйвыгодно отличается удобством обслуживания, компактностью и надежностью. Отдельностоит отметить низкие эксплуатационные затраты. Основные преимущества такогоприбора, как центробежный компрессор, заключаются в более продолжительноммежремонтном временном периоде, по сравнению с другими типами компрессоров, и подачейвоздуха, не содержащего следов масла. Последнее является очень важным, посколькупредотвращает возможность загрязнения системы, устраняет проблемы, связанные сорганизацией утилизации загрязнений, снижает риск воспламенения трубопроводов и расходыпо обслуживанию фильтров.

В качестве недостатков можно обозначить низкуюглубину регулирования процесса производства инеобходимость выполнения сложного монтажа. По этойпричине центробежные компрессоры, чаще всего,применяются на предприятиях, работающих по принципупостоянного потребления воздуха при непрерывномцикле. К примеру, на производствах, связанных схимическими технологиями. Кроме того, хорошийцентробежный компрессор имеет довольно большуюцену, в отличие, например, от компрессоров поршневоготипа, которые стоят на порядок дешевле. Однако вданном случае стоимость не является основнымкритерием выбора в пользу того или иного оборудования.Все дело в том, что эксплуатация поршневыхкомпрессоров связана с гораздо более высокимизатратами, чем обслуживание центробежныхустройств. Именно поэтому многие предприятияотдают предпочтение последним.

Page 6: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

ЗАДАЧА. РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ

УСЛОВИЯ: Дан центробежный трехступенчатый односекционный компрессор, рабочие колеса которого идентичны друг

другу. Компрессор работает с объемным расходом V равным 120 м3/мин воздуха при температуре t=20°C (плотность воздуха

ρ при этом будет равна 1,2 кг/м3). Также известно, что окружная скорость рабочего колеса u составляет 260 м/с, а

коэффициент теоретического напора ступени ϕ равен 0,85. Общий КПД компрессора η составляет 0,9. Для первой ступени

коэффициент потерь на трение βт составляет 0,007, коэффициент потерь на протечки βп равен 0,009, и при расчете

принять, что для последующих степеней потери будут увеличиваться на 1%.

ЗАДАЧА: Необходимо рассчитать потребляемую компрессором мощность N.

РЕШЕНИЕ: Мощность, расходуемая на сжатие газа, может быть рассчитана по формуле:Nвн = V · ρ · ∑[u²i · φi · (1+βT+βп)i]

Где i – количество ступеней.

Поскольку в условиях задачи сказано, что все колеса в пределах секции одинаковы, то они имеют равные окружные скорости u и коэффициенты теоретического напора ϕ, поэтому данную формулу можно преобразовать:

Nвн = V · ρ · u² · φ · ∑(1+βт+βп)iДля первой ступени:

1 + βт + βп = 1 + 0,007 + 0,009 = 1,016

Далее, воспользовавшись допущением, что потери на последующей ступени возрастают на 1%, рассчитаем величину 1+βт+βп для второй ступени:

1,016·1,01 = 1,026Для третьей ступени:

1,026·1,01 = 1,036Итого получим:

Nвн = 120/60 · 1,2 · 260² · 0,85 · (1,016+1,026+1,036) · 10-3 = 424,5 кВт

Теперь становится возможным нахождение потребляемой мощности компрессора:N = Nвн/η = 424,5/0,9 = 471,7 Вт

Итого получим, что мощность данного компрессора составляет 471,7 кВт.

Page 7: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВВибрация компрессора, легкая вибрация вала, «зуд» на подшипниках и некоторых местах корпуса в

большинстве случаев происходят из-за увеличения зазоров между шейкой вала и вкладышем подшипника или

выкрошивания баббита вкладышей, т. е. из-за длительной работы, некачественной заливки вкладышей и

загрязнения смазки. Вибрация может быть вызвана также неправильной центровкой в муфтовых

соединениях. В этом случае надо проверить центровку и сделать ее более точной.

Сильная вибрация центробежного компрессора наблюдается при работе его в зоне помпажа. Если нет

антипомпажных устройств или они неисправны, то для выхода из зоны помпажа принимают меры,

указанные в инструкции по обслуживанию компрессора.

Неспокойный ход компрессора может быть вызван заеданием в

лабиринтных уплотнениях ротора или большими отложениями в

них грязи. Надо остановить компрессор, вскрыть его, очистить

лабиринты, подшабрить лабиринтные кольца, а если они

окажутся поврежденными, то заменить. Вибрация компрессора

возникает также из-за значительного прогиба вала или

неуравновешенности ротора вследствие его загрязнения,

неравномерной коррозии, обрыва лопаток рабочего колеса и

других причин. Необходимо вскрыть компрессор, исправить вал и

отбалансировать ротор.

Понижение производительности компрессора, постепенное повышение конечной температуры сжатогогаза и выходящей охлаждающей воды происходят по следующим причинам:

• недостаточное охлаждение масла в маслохолодильнике, в результате чего масло выходит из него стемпературой выше 40°С. Для улучшения охлаждения масла в маслохолодильнике увеличиваютколичество поступающей воды или добавляют в систему свежую воду с более низкой температурой.Если температура масла не снижается, то очищают от грязи и накипи водяное пространствомаслохолодильника;

Читайте далее …

Page 8: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

• увеличение сопротивления в холодильниках из-за забивки газовой части грязью, уменьшения подачи

охлаждающей воды или повышения ее температуры на входе, загрязнение трубок холодильника.

Необходимо выяснить причину сокращения подачи воды и принять меры к ее устранению. В случае забивки

холодильников следует остановить компрессор, разобрать и очистить холодильники, исключить

попадание в масло воды и образование при прохождении ее через масляный насос эмульсии, которая

обнаруживается по усиленному появлению пены в маслобаке и сбросных масляных трубопроводах. Вода в

масле понижает его вязкость и может привести к расплавлению баббита во вкладышах подшипника.

Вода попадает в масло через неплотности сальника и при повреждении развальцовки трубок в

маслоохладителе, а также в том случае, когда давление охлаждающей воды больше давления масла.

Следует заменить масло и устранить дефекты, вызвавшие пропуск воды в масло;

• попадание в масло песка, который образует на шейке вала и

поверхности вкладышей царапины и задиры. Нарушается

нормальное смазывание подшипников, которое приводит к

выплавлению баббита и аварийному состоянию компрессора. Песок

может попасть в масло сразу после монтажа смазочной системы из

плохо очищенных маслопроводящих труб, камер подшипников и

фасонных отливок маслопроводов. Песок и пыль попадают при

небрежном заполнении маслобака маслом и ремонте маслосистемы.

Для устранения этого дефекта всю маслосистему и подшипники

разбирают, промывают и продувают. Масло фильтруют. Следует

увеличить диаметр отверстия диафрагмы и устранить

неточность совпадения отверстий в корпусе подшипника и

вкладыша;

• недостаточные зазоры между шейкой вала и поверхностью вкладышей. Не обеспечивается попадание

требуемого количества смазки между шейкой и вкладышами. Надо разобрать подшипники и расточить

баббитовую поверхность вкладышей или подшипник перезалить и обработать под необходимый размер.

Page 9: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

ВЫЯВЛЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ МЕТОДОМ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ АЛГОРИТМОВ АДАПТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

Природа дефектаЧастота вибрации в единицах частоты

вращения вала (F) Дополнительная информация

Дисбаланс вращающихся частей Частота вращения вала F

Несоосность и искривление вала 1. Обычно F, часто 2F, иногда 3F, 4F

Дефекты элементов качения подшипников качения

Частоты определяются для каждого вида дефекта:- для дефектов на внутренней обойме;- для дефектов на наружной обойме;- для дефектов тела качения.

где n - число тел качения;d - диаметр шарика (ролика);D - диаметр делительной окружности;β - контактный угол

Разболтанность подшипника скольжения

Субгармоники частоты вращения вала 1/2 F и 1/3 F Разболтанность может проявляться только на рабочей частоте и температуре

Масляный вихрь в подшипниках скольжения

Несколько меньше частоты вращения вала (0,42…0,48) F

Проявляется в наиболее скоростных машинах

Гистерезисный вихрь Соответствует критической скорости вращения вала

Разболтанность механических соединений

2F, а также субгармоники: 1/2 F, 1/3 F и тд.Межгармоники: 1 1/2 F, 1 1/ 3 F и тд.

Увеличение турбулентности Соответствует частоте происхождения лопастей Fё

где m - число лопаток вентилятора

Центробежные компрессоры относятся к сложному автоматическому оборудованию, которое зачастую работает втяжёлых климатических условиях. Поэтому большие требования предъявляются к надежности и долговечности данныхагрегатов. Одним из основных методов повышения надежности оборудования является использование системвиброакустической диагностики. Данные системы позволяют выявлять дефекты основных механических узловкомпрессоров. Произведём анализ основных неисправностей центробежных компрессоров, о возникновении и развитиикоторых можно судить по анализу виброакустических сигналов. В таблице 1 приведен общий перечень неисправностейцентробежных компрессоров и их диагностических

Таблица 1 – Перечень неисправностей центробежных компрессоров.

Page 10: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

МОДЕРНИЗАЦИЯ И РЕМОНТ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Центробежные компрессорные машины (ЦКМ) составляют значительную долю основного технологическогооборудования металлургических заводов, химической, нефтехимической, газовой и металлообрабатывающейпромышленности и потребляют до 40% общей заводской мощности. В настоящее время, по экономическимипричинам, существенное обновление парка старых компрессорных машин затруднено. Гораздо более целесообразнымоказывается обновление лишь проточной части. Учитывая большой опыт ремонта этих машин нашей фирмой,работы все чаще производятся совместными усилиями на предприятии заказчика.

Ремонт оборудования проводится в плановом порядке, средний и капитальный ремонт - по мере выработки ресурсаосновных частей машины. Предварительно проводится дефектация собственно компрессора и его узлов.

Дефектация компрессора в собранном виде заключается в определении его технического состояния по значениямизмеренных параметров путем сравнения с параметрами, которые соответствуют техническим условиям напоставку компрессора. Техническое состояние собственно компрессора определяется по результатамгазодинамических и механических испытаний компрессора рядом основных параметров:• потребляемой мощностью (политропный КПД);• температурой опорных вкладышей;• температурой упорных колодок;• уровнем вибрации ротора компрессора;• безвозвратными потерями масла (при наличии торцовых уплотнений).• При превышении предельных значений указанных параметров, которые, как правило, указаны в эксплуатационной

документации или определяются методом экспертной оценки, требуются вскрытие и ремонт компрессора.

Газодинамические испытания компрессора проводятся с целью получения зависимостей степени сжатия Рк/Рн,политропного КПД, потребляемой мощности Nпотр от производительности компрессора Q.

При газодинамических испытаниях измеряют следующие параметры компрессоров или их секций:• начальную и конечную температуру сжимаемого газа;• начальное и конечное давление сжимаемого газа;• частоту вращения ротора;• состав газа;• производительность (при начальных условиях).

Page 11: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

Как правило, испытания проводят, используя одни и те же штатные приборы при условии их исправности идостаточной точности. Установку приборов производят в соответствии с требованиями, изложенными в [1]. Притаких условиях, не претендуя на абсолютную точность измерений, можно говорить о сравнительных данныхгазодинамических испытаний компрессора до и после ремонта (модернизации).

В приведенном далее примере использована типичная схема установки приборов для измерения газодинамическиххарактеристик (рис. 1). Компрессор был остановлен для проведения ремонта по причине повышенной вибрацииротора, достигавшей 6,5 мм/с. До вскрытия машины были проведены газодинамические и вибрационные испытания,которые позволили оценить состояние проточной части и установить причину повышенной вибрации ротора ЦНД.

После анализа частотных характеристик ротора ЦНД специалистами было принято решение о поэлементнойбалансировке ротора. Далее были проведены повторные испытания ротора на максимальной частоте вращенияn=3350 об/мин. Результаты некоторых промежуточных измерений виброскорости на опорном и опорно-упорномподшипниках до и после балансировки приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 – Результаты вибрационных испытаний центробежного компрессора до проведения балансировки.

Частота вращения, об/мин 1100 1300 3000 3400

№ опоры 6 5 6 5 6 5 6 5

Виброскорость, мм/с:

вертикальная 0,60 0,22 0,30 0,20 1,70 1,40 3,80 4,55

поперечная 0,20 0,10 0,20 0,18 1,50 2,00 3,45 4,00

осевая 0,38 0,30 0,28 0,13 1,48 1,35 3,40 3,00

Таблица 3 – Результаты вибрационных испытаний центробежного компрессора до проведения балансировки.

Частота вращения, об/мин 3348 3348 3345

Давление, МПа 0,30 0,45 0,60

№ опоры 6 5 6 5 6 5

Виброскорость, мм/с:

вертикальная 0,90 1,60 0,90 1,70 1,25 1,80

поперечная 0,90 1,60 1,00 1,20 1,40 1,45

осевая 0,90 0,90 1,15 0,80 1,25 1,15

Page 12: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

Газодинамические характеристики первой секции, а также суммарные характеристики центробежного компрессорадо и после балансировки представлены на рис.2,3

Рисунок 2Газодинамические характеристики первой секции первого цилиндра центробежного компрессора:1-до балансировки,2-после балансировки,3-по ТУ.

Рисунок 3Газодинамические характеристики центробежного компрессора:1-до балансировки,2-после балансировки,3-по ТУ.

При невозможности измерения производительности компрессора стандартными устройствами, производи-тельность компрессора определяют по степени сжатия и частоте вращения ротора по специальной методикепутем пересчета полученных режимных точек на начальные условия газа, соответствующие ТУ.

Полученные режимные точки наносятся на паспортную характеристику компрессора, и по результатам сниженияпараметров делается вывод о необходимости ремонта или модернизации компрессора.

После вывода компрессора в ремонт проводят обследование и дефектацию его основных узлов: ротора,уплотнений, вкладышей, диффузоров, статорных элементов проточной части, соединительной муфты, а такжекорпуса, которые в первую очередь влияют на его работоспособность.

При дефектации проводят следующие основные виды контроля:• внешний осмотр и снятие формулярных размеров и биений с занесением их в ремонтный формуляр;• поверхностную дефектоскопию;• оценку стабильности механических свойств металла путем измерения его твердости;• определение глубины распространения дефектов;• исследование микроструктуры материала.

На рис. 4 и 5 показаны детали нагнетателя во время внешнего осмотра, на рис.6 - микроструктура некоторыхприменяемых материалов.

Рисунок 4Внешний вид уплот-нения нагнетателя сернистого газа после вскрытия проточной части машины.

Рисунок 5Колесо нагнетателя, подлежащее замене при проведении ремонтно-восстановительных работ.

Рисунок 6Микроструктура легированных конструкционных сталей:1- 15ХМ (перлит и феррит),2- 18ХН4ВА (мартенсит),3- 12Х18Н10Т (зерна аустенита с двойниками скольжения).

Page 13: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

После оценки результатов дефектации проводится исправление дефектов по специально разработанной технологии.

Модернизация ЦКМ, проводится в случаях, когда по условиям эксплуатации компрессор работает на нерасчетныхрежимах или при технологической необходимости перехода на другие параметры сжимаемых сред. Ниже, в табл.4представлены параметры модернизированного компрессора с увеличенными расходом и напором.

Таблица 4 – Параметры центробежного компрессора до и после модернизации отдельных элементов машины.Требовалось поднять производительность и увеличить напор компрессора, в связи с увеличением потребностей в сжатом воздухе.

Параметры ДО модернизации ПОСЛЕ модернизации

Производительность массовая, кг/мин 1320 1450

Производительность объемная, отнесенная к начальным условиям, м3/мин 1210 1330

Давление воздуха конечное абсолютное при выходе из нагнетательного патрубка ЦВД, МПа 3,53 3,53

Мощность, потребляемая компрессором, кВт 13500 13600

Отношение давлений 38,3 38,3

В условиях эксплуатации часто требуется изменение номинальных параметров компрессора, как правило, увеличенияпроизводительности или напора. Существует множество способов изменения параметров компрессора, а именно:1. Изменение частоты вращения ротора;2. Изменение профиля лопатки рабочего колеса;3. Изменение геометрии рабочего колеса;4. Поворот лопаток диффузора;5. Изменение профиля лопаток диффузора;6. Изменение количества лопаток диффузора;7. Изменение закрутки перед входом в рабочие колеса;8. Перепуск сжимаемого газа на всасывание или в атмосферу;9. Дросселирование на всасывании;10. Дросселирование на нагнетании и др.

Наиболее эффективные из них - 1-й,2-й,4-й и 7-й способы.

Изменение параметров при таких способах регулирования приведены соответственно на рис.7-10.

Page 14: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

м

Изменение проточной части компрессора требует точного расчета. Наиболее надежный и достоверный расчетпроточной части выполняется методом подобия на базе модельных характеристик центробежного компрессора.

На основе результатов экспериментальных исследований комплектных ступеней ЦКМ формируют банк данныхмодельных ступеней ЦКМ. В банке данных представлена подробная информация о геометрии и газодинамическиххарактеристиках более 300 промежуточных и концевых ступеней различной расходности и напорности, слопаточными и безлопаточными диффузорами, радиальными и осерадиальными колесами. Эта информацияпозволяет проектировать проточные части компрессоров с любыми параметрами и высокими экономическимипоказателями.

Банк данных является основой для компьютерных программ расчета газодинамических и конструктивныхпараметров проточных частей, суммарных характеристик компрессоров, осевых усилий, динамического поведенияротора.

Проектирование новых узлов компрессоров, ведется на основе подробного анализа проведенной дефектоскопии игазодинамических испытаний. Расчеты проводят с использованием банка данных газодинамических характеристики конструктивных данных модельных ступеней.

Модернизированный компрессор поставляется вместе с ремонтной документацией, которая включает в себяремонтные чертежи, ремонтный формуляр машины, сертификаты на материалы и карты измеренийответственных деталей.

Рисунок 7Характеристики компрессора при различной частоте вращения:1-n=3400 об/мин,2-n=3200 об/мин,3-n=3000 об/мин.

Рисунок 8Влияние выходного угла лопаток рабочего колеса на характеристики компрессора:1-BETa2=90º,2-BETa2=45º,3-BETa2=32º,4-BETa2=22,5º.

Рисунок 9Влияние входного угла лопаток диффузора на характеристики компрессора:1-aLPHa3=20º,2-aLPHa3=16º,3-aLPHa3=13º

Рисунок 10Характеристики компрессора при изменении закрутки перед входом в рабочее колесо:1-угол закрытия ВРА 0 градусов,2-угол закрытия ВРА 30 градусов,3-угол закрытия ВРА 45 градусов,4-угол закрытия ВРА 60 градусов.

Page 15: 10. 2016 г · 2017-11-12 · САМАЯ АКТУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ИЗ МИРА КОМПРЕССОРОВ И КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В НОМЕРЕ №11 «ПРАКТИКУЕМ И ДЕЛИМСЯ» мы расскажем о компрессорах высокого

давления.

У Вас возникли вопросы или появилось желание поделится своим опытом? Вы можете связаться с нами:

+7 (495) [email protected]

Архив журнала «Практикуем и Делимся»:

http://oooprona.ru/praktikuem-i-delimsja