COMPRESOARE GTE
Descriere: Cerințe pentru compresoare Compresorul este o parte a motorului cu turbină cu gaz, al cărui grad de perfecțiune aerodinamică și design este determinat în mare măsură de puterea, eficiența, dimensiunile totale, masa, fiabilitatea și durata de viață a motorului. Funcționarea compresorului se caracterizează prin următorii parametri principali: consumul de aer G kg s este determinat de cantitatea de aer care trece prin compresor într-o secundă; gradul de crestere a presiunii totale in compresor raportul dintre presiunea debitului de aer stagnant la iesirea din compresor k.
Data adaugarii: 08-07-2014
Dimensiunea fișierului: 2,96 MB
Lucrarea a fost descărcată de: 167 de persoane.
Dacă această lucrare nu vă convine, există o listă de lucrări similare în partea de jos a paginii. De asemenea, puteți utiliza butonul de căutare
4.1. Cerințe pentru compresoare
Compresorul face parte din motorul cu turbină cu gaz, al cărui grad de perfecțiune aerodinamică și design este determinat în mare măsură de puterea, eficiența, dimensiunile totale, greutatea, fiabilitatea și durata de viață a motorului.
Aceleași cerințe se aplică compresorului ca și motorului.
Pe lângă cerințele generale, există unele specifice:
- asigurarea celui de-al doilea debit de aer specificat;
- asigurarea unui anumit grad de crestere a presiunii;
- asigurarea durabilei, i.e. fără supratensiune și pulsație, funcționare într-o gamă largă de viteze ale rotorului.
Funcționarea compresorului este caracterizată de următorii parametri principali:
- consumul de aer G (kg/s) - este determinat de cantitatea de aer care a trecut prin compresor într-o secundă;
- gradul de crestere a presiunii totale in compresor - raportul dintre presiunea debitului de aer stagnant la iesirea din compresor si presiunea debitului stagnant la intrarea in compresor ;
- randamentul adiabatic - este definit ca raportul dintre munca adiabatica utila cheltuita la comprimarea si impingerea aerului in compresor si munca totala furnizata compresorului.
Eficiența adiabatică în modul de proiectare pentru treptele individuale ale compresoarelor axiale este de 0,89. 0,92, compresoare multietajate 0,85. 0,87.
4.2. Tipuri de compresoare
4.2.1. Compresoare axiale
Un compresor axial este format din (Fig. 4.1) o paletă de ghidare de admisie (BHA) 5, mai multe jante ale paletelor de lucru 2 alternând secvenţial pe direcţia axială, montate pe un rotor rotativ 7, mai multe jante ale paletelor de ghidare 3 fixate în carcasa compresorului 4 și o paletă de direcție 6, situată în spatele compresorului. Combinația dintre un rând de pale de lucru și următorul rând de palete de ghidare se numește treapta compresorului.
Orez. 4.1 Dispunerea treptei și modificarea parametrilor de condiționare a aerului în treapta compresorului axial
Paletele rotorului unei trepte, instalate în disc, se numesc rotor (PK), paletele de ghidare ale unei trepte, fixate în carcasă, se numesc palete de ghidare (HA), ultima paletă de ghidare după ultimul PK este numită paletă de direcție (CA).
Într-un compresor axial, direcția de mișcare a aerului este în principal axială. În canalele formate de palele rotorului, aerul este furnizat energie mecanică din turbină, în urma căreia presiunea și viteza aerului cresc. În HP situat în spatele palelor rotorului, energia cinetică a aerului este convertită în energie potențială, adică. Prin reducerea vitezei fluxului de aer, presiunea acestuia crește. HA oferă, de asemenea, o anumită direcție de curgere atunci când intră în etapa următoare.
gradcreșterea presiunii în treapta unui compresor axial depinde în principal de viteza medie circumferențială a palelor. Cu cât această viteză este mai mare, cu atât este mai mare gradul de creștere a presiunii. Viteza periferică maximă a lamelor din condițiile rezistenței lor nu depășește de obicei 300. 450 m / s.
Diametrul treptei compresorului este determinat de debitul de aer necesar, densitatea aerului și viteza axială. Viteza axială a aerului rămâne constantă în toate etapele sau scade ușor spre ultimele trepte. Deoarece densitatea aerului la intrarea în prima treaptă este minimă, prima treaptă are cea mai mare zonă a căii de curgere, apoi aria scade către ultimele etape. Zona căii de curgere este limitată de diametrele sale exterior și interior.
Pentru a reduce diametrul exterior al primei trepte pentru o anumită zonă a căii de curgere, diametrul interior este redus, iar pentru a asigura plasarea palelor pe rotor, diametrul interior este de obicei ales egal cu 0,35. 0,4 din diametrul exterior.
În etapele ulterioare, același diametru exterior poate fi menținut ca în prima etapă (Fig. 4.2, a), același diametru interior (vezi Fig. 4.2, b), același diametru mediu (vezi Fig. 4.2, c ), sau diametrele pot varia (vezi Fig. 4.2, d).
Orez. 4.2. Scheme de profiluri ale căii de curgere:
a - cu un diametru exterior constant; b - cu un diametru interior constant;
c - cu un diametru mediu constant; g - cu diametre variabile exterior, interior si mediu
În primul caz, reducerea necesară a zonei căii de curgere (datorită creșterii densității aerului) se realizează prin creșterea diametrului interior al căii de curgere. În același timp, vitezele medii circumferențiale ale treptelor cresc și, în consecință, cresc gradele de presiune ale acestora. Dar odata cu astaAcest design de compresor are un avantaj și un dezavantaj - lungimea mai mică a palelor ultimelor trepte. Distanța dintre capătul lamei și corp în prezența lamelor scurte este relativ mai mare decât la cele lungi. Ca urmare, pentru un compresor cu pale scurte, refluxul de aer în gol crește și, în consecință, raportul de presiune al compresorului scade.
Cu un diametru interior sau mediu constant, lamele ultimelor etape sunt mai lungi și, prin urmare, există mai puțin preaplin. Gradul de creștere a presiunii treptelor rămâne constant (la un diametru mediu constant) sau scade (la un diametru intern constant), deoarece depinde de viteza medie circumferențială.
Pentru a extinde zona de funcționare stabilă și pentru a crește eficiența, se utilizează scheme în două și trei trepte ale compresoarelor axiale. Într-un compresor cu mai multe trepte, mai multe rotoare dispuse în serie sunt antrenate autonom de turbine separate.
4.2.2. Compresoare centrifugale
Compresorul centrifugal folosește efectul centrifugal pentru a presuriza gazul, permițând creșterea raportului total al presiunii mult mai mult decât compresorul axial. Printre avantajele compresoarelor centrifugale se numără și simplitatea relativă a designului (semnificativ mai puține piese), o caracteristică mai favorabilă și o sensibilitate mai mică la condițiile de funcționare decât compresoarele axiale.
Etapa compresorului centrifugal constă din BHA 1, PK 2 și un sistem de evacuare, care include un difuzor cu fantă fără palete 3, un difuzor cu palete 4 și o ieșire 5 (Fig. 4.3).
Orez. 4.3. Compresor centrifugal în două trepte:
1 - BHA; 2 - PK; 3 - difuzor cu fantă fără lame; 4 -difuzor cu palete; 5 - conducta de evacuare
În PK, energia mecanică furnizată roții de la turbină este transformată în energie potențială și cinetică a gazului. Această conversie a energiei în PK este realizată ca rezultat al interacțiunii aerodinamice a fluxului de gaz cu aparatul cu lame rotative. Debitul de intrare este de obicei răsucit în rotație. Deși acest lucru reduce presiunea transmisă aerului, necesitatea unei răsuciri preliminare în rotație este asociată cu dorința de a reduce valoarea vitezei relative, care în secțiunea periferică atinge valori apropiate de viteza sunetului și chiar depășind. aceasta.
Prin proiectare, rotoarele sunt împărțite în următoarele tipuri: