Méré anjeun pamahaman komprehensif ngeunaan struktur, prinsip kerja, kaunggulan jeung kalemahan compressors aliran axial.
Pangaweruh ngeunaan compressors axial
compressors aliran Axial na compressors centrifugal duanana milik tipe speed compressors, sarta duanana disebut turbin compressors;harti compressors tipe speed hartina prinsip kerja maranéhanana ngandelkeun wilah pikeun ngalakukeun pagawean dina gas, sarta mimiti nyieun aliran gas Laju aliran ieu greatly ngaronjat saméméh ngarobah énergi kinétik kana énergi tekanan.Dibandingkeun jeung compressor centrifugal, saprak aliran gas dina compressor teu sapanjang arah radial, tapi sapanjang arah axial, fitur pangbadagna ti compressor aliran axial nyaeta kapasitas aliran gas per Unit aréa badag, sarta sarua. Dina premis ngolah volume gas, dimensi radial leutik, utamana cocog pikeun kali merlukeun aliran badag.Sajaba ti éta, compressor aliran axial ogé boga kaunggulan struktur basajan, operasi merenah tur pamaliharaan.Sanajan kitu, éta écés inferior mun compressors centrifugal dina watesan profil agul kompléks, syarat prosés manufaktur tinggi, aréa kerja stabil sempit, sarta rentang adjustment aliran leutik dina speed konstan.
Gambar di handap ieu mangrupakeun diagram skéma tina struktur compressor aliran axial runtuyan AV:
1. Chassis
The casing tina compressor aliran axial dirancang pikeun dibeulah horizontal sarta dijieunna tina beusi tuang (baja).Cai mibanda ciri rigidity alus, euweuh deformasi, nyerep noise jeung réduksi Geter.Tighten kalawan bolts pikeun nyambungkeun halves luhur jeung handap kana sakabeh pisan kaku.
casing ieu dirojong dina dasarna dina opat titik, jeung opat titik rojongan diatur dina kadua sisi casing handap deukeut beungeut pamisah tengah, ku kituna rojongan ti Unit boga stabilitas alus.Dua tina opat titik pangrojong nyaéta titik tetep, sareng dua sanésna mangrupikeun titik ngageser.Bagian handap casing ogé disayogikeun sareng dua konci pituduh sapanjang arah axial, anu dianggo pikeun ékspansi termal unit nalika operasi.
Pikeun unit badag, titik rojongan ngageser dirojong ku bracket ayun, sarta bahan husus anu dipaké pikeun nyieun ékspansi termal leutik sarta ngurangan parobahan jangkungna puseur unit.Sajaba ti éta, hiji rojongan panengah diatur pikeun ngaronjatkeun rigidity sahiji unit.
2. statik vane bearing silinder
Silinder bearing vane stasioner nyaéta silinder pangrojong pikeun vanes stasioner adjustable tina compressor.Hal ieu dirarancang salaku pamisah horizontal.Ukuran geometri ditangtukeun ku desain aerodinamis, anu mangrupikeun eusi inti desain struktur compressor.Cincin inlet cocog sareng tungtung asupan silinder bantalan vane stasioner, sareng diffuser cocog sareng tungtung knalpot.Aranjeunna masing-masing disambungkeun jeung casing jeung leungeun baju sealing pikeun ngabentuk petikan converging tina tungtung asupan jeung petikan ékspansi tina knalpot tungtung.Saluran sareng saluran anu dibentuk ku rotor sareng silinder bantalan vane digabungkeun pikeun ngabentuk saluran aliran hawa lengkep tina compressor aliran axial.
Awak silinder tina silinder bearing vane stasioner ieu tuang tina beusi ductile tur geus precision machined.Dua tungtung masing-masing dirojong dina casing, tungtung caket sisi knalpot mangrupikeun dukungan ngageser, sareng tungtung caket sisi asupan hawa mangrupikeun dukungan tetep.
Aya rotatable pituduh vanes di sagala rupa tingkatan sarta arah vane otomatis, cranks, sliders, jsb pikeun tiap pituduh vane dina silinder vane bearing.Bantalan daun stasioner mangrupikeun bantalan tinta buleud kalayan pangaruh pelumasan diri anu saé, sareng umur jasana langkung ti 25 taun, anu aman sareng dipercaya.Cincin sealing silikon dipasang dina stalk vane pikeun nyegah bocor gas sareng asupna lebu.Ngeusian sealing strips disadiakeun dina bunderan luar tungtung knalpot tina silinder bearing jeung rojongan ti casing pikeun nyegah leakage.
3. silinder adjustment sarta mékanisme adjustment vane
Silinder adjustment ieu dilas ku pelat baja, dibeulah horisontal, sarta beungeut pamisah tengah disambungkeun ku bolts, nu boga rigidity tinggi.Ieu dirojong jero casing di opat titik, sarta opat bantalan rojongan dijieunna tina non-lubricated "Du" logam.Dua titik dina hiji sisi anu semi-tutup, sahingga gerakan axial;dua titik dina sisi séjén anu dimekarkeun Tipe ngamungkinkeun ékspansi termal axial na radial, sarta cingcin pituduh rupa-rupa tahapan vanes dipasang di jero silinder nyaluyukeun.
Mékanisme adjustment agul stator diwangun ku motor servo, pelat nyambungkeun, silinder adjustment sarta silinder rojongan agul.Fungsina nyaéta pikeun nyaluyukeun sudut wilah stator dina sadaya tingkatan kompresor pikeun nyumponan kaayaan kerja anu variabel.Dua motor servo dipasang dina dua sisi compressor sareng dihubungkeun sareng silinder nyaluyukeun ngaliwatan pelat anu nyambungkeun.Motor servo, stasiun minyak kakuatan, pipa minyak, sareng sakumpulan instrumen kontrol otomatis ngabentuk mékanisme servo hidrolik pikeun nyaluyukeun sudut vane.Nalika minyak-tekanan tinggi 130bar ti stasiun minyak kakuatan meta, piston tina motor servo kadorong pikeun mindahkeun, sarta plat nyambungkeun drive silinder adjustment pikeun mindahkeun synchronously dina arah axial, sarta slaider drive stator vane pikeun muterkeun. ngaliwatan engkol, ku kituna pikeun ngahontal tujuan nyaluyukeun sudut vane stator.Ieu bisa ditempo ti sarat desain aerodinamis yén jumlah adjustment tina sudut vane unggal tahapan compressor nu béda, sarta umumna jumlah adjustment nurun successively ti tahap kahiji nepi ka tahap panungtungan, nu bisa diwujudkeun ku milih panjangna. tina engkol, nyaeta, ti tahap kahiji nepi ka tahap panungtungan nambahan panjangna.
Silinder nyaluyukeun disebut oge "silinder tengah" sabab disimpen antara casing jeung silinder agul bearing, sedengkeun casing jeung agul bearing silinder disebut "silinder luar" jeung "silinder jero" mungguh.Struktur silinder tilu-lapisan Ieu greatly ngurangan deformasi jeung stress konsentrasi Unit alatan ékspansi termal, sarta dina waktos anu sareng nyegah mékanisme adjustment tina lebu jeung karuksakan mékanis disababkeun ku faktor éksternal.
4. rotor sarta wilah
Rotor diwangun ku aci utama, wilah pindah dina sagala tingkatan, blok spacer, grup ngonci sabeulah, wilah nyiruan, jsb rotor nyaeta struktur diaméterna jero sarua, nu merenah pikeun ngolah.
Spindle dijieun tina baja alloy tinggi.Komposisi kimia bahan aci utama kedah diuji sareng dianalisis sacara ketat, sareng indéks kinerja dipariksa ku blok uji.Saatos machining kasar, tés ngajalankeun panas diperlukeun pikeun pariksa stabilitas termal sarta ngaleungitkeun bagian tina stress residual.Saatos indikator di luhur mumpuni, éta tiasa dilebetkeun kana pagawean mesin.Saatos rengse pagawean, inspeksi ngawarnaan atawa inspeksi partikel magnét diperlukeun dina jurnal dina duanana tungtung, sarta retakan teu diwenangkeun.
Bilah anu gerak sareng bilah stasioner didamel tina stainless steel forging blanks, sareng bahan baku kedah dipariksa pikeun komposisi kimia, sipat mékanis, inklusi slag non-logam sareng retakan.Saatos sabeulah digosok, sandblasting baseuh dilaksanakeun pikeun ningkatkeun daya tahan kacapean permukaan.Agul ngabentuk kedah ngukur frékuénsi, sareng upami diperyogikeun, éta kedah ngalereskeun frékuénsi.
Bilah anu gerak unggal tahap dipasang dina alur akar agul ngawangun tangkal nangtung sapanjang arah circumferential, sareng blok spacer dianggo pikeun posisi dua bilah, sareng blok spacer ngonci dianggo pikeun posisi sareng ngonci dua bilah anu gerak. dipasang dina tungtung unggal tahap.ketang.
Aya dua cakram kasaimbangan diolah dina duanana tungtung kabayang, tur éta gampang pikeun nyaimbangkeun beurat dina dua planes.Plat kasaimbangan sareng leungeun baju sealing ngabentuk piston kasaimbangan, anu fungsina ngaliwatan pipa kasaimbangan pikeun nyaimbangkeun bagian tina gaya axial anu dihasilkeun ku pneumatic, ngirangan beban dina bantalan dorong, sareng ngajantenkeun bantalan di lingkungan anu langkung aman.
5. Kelenjar
Aya leungeun baju segel tungtung aci di sisi asupan sareng sisi knalpot compressor masing-masing, sareng pelat segel anu dipasang dina bagian anu aya dina rotor ngabentuk segel labirin pikeun nyegah bocor gas sareng rembesan internal.Dina raraga mempermudah instalasi tur pamaliharaan, éta disaluyukeun ngaliwatan blok adjustment dina bunderan luar tina leungeun baju sealing.
6. kotak bearing
Bantalan radial sareng bantalan dorong disusun dina kotak bantalan, sareng minyak pikeun ngalumasi bantalan dikumpulkeun tina kotak bantalan sareng dipulangkeun ka tangki minyak.Biasana, handap kotak dilengkepan alat pituduh (lamun terpadu), nu cooperates jeung dasarna nyieun puseur Unit na thermally dilegakeun dina arah axial.Pikeun perumahan bearing pamisah, tilu kenop pituduh dipasang di handapeun sisi pikeun mempermudah perluasan termal perumahan.Tombol pituduh axial ogé disusun dina hiji sisi casing pikeun cocog sareng casing.Kotak bantalan dilengkepan alat ngawaskeun sapertos pangukuran suhu bantalan, pangukuran geter rotor, sareng pangukuran pamindahan aci.
7. bearing
Kaseueuran dorong axial rotor ditanggung ku pelat kasaimbangan, sareng dorong axial sésana sakitar 20 ~ 40kN ditanggung ku bantalan dorong.The hampang dorong bisa otomatis disaluyukeun nurutkeun ukuran beban pikeun mastikeun yén beban dina unggal Pad ieu merata.Pad dorong dijieunna tina baja karbon matak alloy Babbitt.
Aya dua jenis bantalan radial.Compressors kalawan kakuatan tinggi na speed low ngagunakeun arah elliptical, sarta compressors kalawan kakuatan lemah sareng speed tinggi ngagunakeun cara ngadengdekkeun bantalan pad.
Unit skala ageung umumna dilengkepan alat jacking tekanan tinggi pikeun genah ngamimitian.Pompa tekanan tinggi ngahasilkeun tekanan luhur 80MPa dina waktu anu singget, sareng kolam renang minyak tekanan tinggi dipasang di handapeun bantalan radial pikeun ngangkat rotor sareng ngirangan résistansi awal.Saatos ngamimitian, tekanan minyak turun ka 5 ~ 15MPa.
Kompresor aliran axial jalan dina kaayaan desain.Nalika kaayaan operasi robah, titik operasi na bakal ninggalkeun titik desain jeung asupkeun wewengkon kaayaan operasi non-desain.Dina waktu ieu, kaayaan aliran hawa sabenerna béda ti kaayaan operasi desain., sarta dina kaayaan nu tangtu, kaayaan aliran teu stabil lumangsung.Tina sudut pandang ayeuna, aya sababaraha kaayaan kerja anu teu stabil: nyaéta, kaayaan kerja stall puteran, kaayaan kerja surge sareng kaayaan kerja blocking, sareng tilu kaayaan kerja ieu kalebet kaayaan kerja anu teu stabil aerodinamis.
Nalika compressor aliran axial jalan dina kaayaan kerja teu stabil ieu, teu ngan bakal kinerja gawé greatly deteriorated, tapi kadang geter kuat bakal lumangsung, ku kituna mesin teu tiasa dianggo normal, komo kacilakaan karuksakan serius bakal lumangsung.
1. Puteran lapak of axial aliran compressor
Wewengkon antara sudut minimum vane cicing jeung garis sudut operasi minimum kurva karakteristik compressor aliran axial disebut aréa puteran lapak, sarta lapak puteran dibagi jadi dua jenis: lapak kutang jeung lapak dadakan.Nalika volume hawa kirang ti wates garis lapak rotational kipas utama axial-aliran, aliran hawa dina tonggong sabeulah bakal megatkeun jauh, sarta aliran hawa di jero mesin bakal ngabentuk aliran pulsating, nu bakal ngabalukarkeun sabeulah. ngahasilkeun stress bolak-balik sarta ngabalukarkeun karuksakan kacapean.
Pikeun ngahindarkeun stalling, operator kedah wawuh sareng kurva karakteristik mesin, sareng ngaliwat zona stalling gancang nalika prosés ngamimitian.Salila prosés operasi, sudut sabeulah stator minimum teu kudu leuwih handap tina nilai dieusian nurutkeun peraturan produsén urang.
2. Axial Compressor surge
Nalika compressor dianggo ditéang sareng jaringan pipa kalayan volume anu tangtu, nalika compressor beroperasi dina rasio komprési anu luhur sareng laju aliran anu rendah, sakali laju aliran compressor kirang tina nilai anu tangtu, aliran hawa arc deui tina wilah bakal janten. serius dipisahkeun nepi ka petikan diblokir, sarta aliran hawa bakal pulsate kuat.Sareng ngabentuk osilasi kalayan kapasitas hawa sareng résistansi hawa tina jaringan pipa outlet.Dina waktos ayeuna, parameter aliran hawa tina sistem jaringan turun naek sacara gembleng, nyaéta, volume hawa sareng tekanan robah périodik kalayan waktos sareng amplitudo;kakuatan jeung sora compressor duanana robah périodik..Parobahan di luhur parna pisan, ngabalukarkeun fuselage ngageter kuat, komo mesin teu bisa ngajaga operasi normal.fenomena ieu disebut surge.
Kusabab surge mangrupakeun fenomena anu lumangsung dina sakabéh mesin sarta sistem jaringan, éta teu ukur patali jeung karakteristik aliran internal tina compressor nu, tapi ogé gumantung kana karakteristik jaringan pipe, sarta amplitudo sarta frékuénsi anu didominasi ku volume. tina jaringan pipa.
Konsékuansi tina surge mindeng serius.Ieu bakal ngabalukarkeun rotor compressor jeung komponén stator ngalaman stress bolak sarta narekahan, ngabalukarkeun Abnormalitas tekanan interstage ngabalukarkeun Geter kuat, hasilna ruksakna anjing laut jeung bantalan dorong, sarta ngabalukarkeun rotor na stator tabrakan., ngabalukarkeun kacilakaan serius.Utamana pikeun compressors aliran axial-tekanan tinggi, surge bisa ngancurkeun mesin dina waktu anu singget, jadi compressor nu teu diwenangkeun pikeun beroperasi dina kaayaan surge.
Tina analisa awal di luhur, dipikanyaho yén surge munggaran disababkeun ku lapak rotasi anu disababkeun ku henteu nyaluyukeun parameter aerodinamika sareng parameter geometri dina kaskade agul compressor dina kaayaan kerja anu variabel.Tapi teu kabeh lapak puteran merta bakal ngakibatkeun surge, kiwari dimungkinkeun ogé patali jeung sistem jaringan pipe, jadi formasi fenomena surge ngawengku dua faktor: internal, éta gumantung kana compressor aliran axial Dina kaayaan nu tangtu, lapak dadakan lumangsung. ;externally, éta patali jeung kapasitas jeung garis karakteristik jaringan pipe.Anu kahiji mangrupikeun panyabab internal, sedengkeun anu terakhir mangrupikeun kaayaan éksternal.Nyababkeun internal ngan ukur ngadorong surge kalayan gawé babarengan kaayaan éksternal.
3. Sumbatan tina compressor axial
Wewengkon sabeulah tikoro compressor dibenerkeun.Nalika laju aliran naék, kusabab kanaékan laju axial aliran hawa, laju rélatif aliran hawa ningkat, sareng sudut serangan négatip (sudut serangan nyaéta sudut antara arah aliran hawa sareng sudut pamasangan. tina inlet sabeulah) ogé nambahan.Dina waktos ieu, aliran hawa rata-rata dina bagian pangleutikna tina inlet cascade bakal ngahontal laju sora, ku kituna aliran ngaliwatan compressor bakal ngahontal nilai kritis tur moal terus ningkat.fenomena ieu disebut blocking.Ieu blocking tina vanes primér nangtukeun aliran maksimum compressor nu.Nalika tekanan knalpot turun, gas dina compressor bakal ningkatkeun laju aliran alatan kanaékan volume ékspansi, sarta sumbatan ogé bakal lumangsung nalika aliran hawa ngahontal laju sora dina cascade final.Kusabab aliran hawa tina sabeulah final diblokir, tekanan hawa di hareup sabeulah final naek, sarta tekanan hawa balik agul final nurun, ngabalukarkeun bédana tekanan antara hareup jeung pungkur agul final naek, jadi gaya dina hareup jeung pungkur tina sabeulah final henteu saimbang jeung stress bisa dihasilkeun.ngabalukarkeun karuksakan sabeulah.
Nalika bentuk sabeulah sareng parameter kaskade tina compressor aliran axial ditangtukeun, ciri blocking na ogé tetep.Axial compressors teu diwenangkeun pikeun ngajalankeun panjang teuing di wewengkon handap garis cuk.
Sacara umum, kontrol anti-clogging tina compressor aliran axial henteu kedah ketat sapertos kontrol anti surge, tindakan kontrol henteu kedah gancang, sareng henteu kedah nyetél titik eureun perjalanan.Sedengkeun pikeun ngeset kontrol anti clogging, éta ogé nepi ka compressor sorangan Menta kaputusan.Sababaraha pabrik parantos dipertimbangkeun pikeun nguatkeun bilah dina rarancang, ku kituna aranjeunna tiasa tahan kanaékan setrés flutter, janten aranjeunna henteu kedah nyetél kontrol blocking.Upami pabrikan henteu nganggap yén kakuatan sabeulah kedah ningkat nalika fenomena blocking lumangsung dina desain, fasilitas kontrol otomatis anti-blocking kedah disayogikeun.
Skéma kontrol anti-clogging tina compressor aliran axial nyaéta kieu: klep anti clogging kukupu dipasang dina pipa outlet of compressor, sarta dua sinyal deteksi laju aliran inlet jeung tekanan outlet anu sakaligus input ka régulator anti clogging.Nalika tekanan outlet mesin turun abnormally jeung titik kerja mesin ragrag handap garis anti blocking, sinyal kaluaran regulator dikirim ka klep anti blocking sangkan klep nutup leuwih leutik, jadi tekanan hawa naek. , laju aliran nurun, sarta titik gawé asup kana garis anti blocking.Luhureun garis blocking, mesin meunang leupas tina kaayaan blocking.
