Движение газа в осевом компрессоре

Принцип действия и устройство. По принципу действия осевой компрессор подобен осевому насосу. Главное направление движения газа— вдоль оси вращения, траектории частиц газового потока расположены на цилиндрических или слегка конических поверхностях. Устройство осевого компрессора показано на рис. 15.5. Ступень компрессора состоит из двух рядов (венцов) лопастей ротора и статора. Во входном направляющем аппарате перед первой ступенью поток закручивается в ту же сторону, что и в направляющих аппаратах ступеней. Из последнего спрямляющего аппарата поток выходит в осевом направлении. Вместе с объемом сжимаемого газа уменьшается высота лопастей в венцах. В первых ступенях отношение диаметра втулки к диаметру корпуса обычно бывает = 0,5- -0,7, а в последних ступенях 0.7-т-0,9. Применяют преимущественно две схемы проточной части а) с постоянным диаметром корпуса. б) с постоянным диаметром ротора. Схема а позволяет снизить число ступеней, так как при прочих равных условиях средний диаметр проточной части в этой схеме больше, чем в схеме б, и, следовательно, мощность каждой ступени выше. Поэтому схему а применяют там, где в особенности необходимо уменьшить габариты и массу машины. Схема б удобна и проста для изготовления, и поэтому она более приемлема для компрессоров стационарных установок. [c.192]

В динамических компрессорах (турбокомпрессорах) за счет подводимой механической энергии газу сообщается кинетическая энергия, которая частично преобразуется в энергию давления. В этих компрессорах движение газа происходит во вращающихся колесах, и в зависимости от направления движения газа относительно оси вращения компрессоры подразделяют на центробежные (с радиальным движением газа), осевые (с осевым движением газа) и диагональные (с комбинированным движением газа). Турбокомпрессоры делятся на два вида с горизонтальным разъемом корпуса и с вертикальным. В зависимости от требуемого давления турбокомпрессоры изготовляют одно- и многоступенчатыми. [c.6]

По принципу действия осевые компрессоры аналогичны осевым вентиляторам. Воздух или газ входит в компрессор параллельно оси, далее перемещается в корпусе поступательно от лопатки к лопатке, одновременно получая вращательное движение вместе с ротором. [c.290]

На рис. 1.21 показана отдельно одна из матриц теплообменника. В каждой матрице горячие газы от турбины движутся приблизительно в радиальном направлении к периферии через серию каналов. Воздух от центробежного компрессора, расположенного на средней части вала, движется вправо через пространство по периферии внутренней части кожуха и в осевом направлении входит в газовые каналы внешней части матрицы. Подогреваемый воздух делает два хода сначала он движется вправо по каналам наружной части матрицы, а затем в обратном направлении, влево, через каналы внутренней части, таким образом, образуя перекрестноточную, приближающуюся к противотоку схему движения (движение газа через камеру сгорания на этом рисунке не показано). [c.16]

Схема осевого компрессора представлена на рис. 1У-17. В корпусе / расположен ротор 2, на котором размещены лопатки 3, имеющие форму винтовой поверхности. При вращении ротора с большой скоростью газ захватывается лопатками и перемещается вдоль оси компрессора, участвуя одновременно во вращательном движении вместе с ротором. Для устранения вращательного движения газа на стенках корпуса аппарата укрепляют неподвижные лопатки, образующие направляющий аппарат 4, по каналам которого газ поступает в следующую ступень, или напорный трубопровод. [c.171]

Лопастные компрессоры в зависимости от направления движения потока газа относительно оси вала делятся на центробежные, диагональные и осевые. Упрощенные схемы представлены на рис. 4.2 а) - схема центробежного компрессора, в) - схема диагонального компрессора с) -схема ступени осевого компрессора. [c.62]

Машины для сжатия газов называются компрессорными. В зависимости от принципа сжатия их можно разделить на две основные группы 1) машины объемного сжатия — повышение давления газа происходит за счет уменьшения объема рабочего пространства и, следовательно, сжатие и подача сжатого газа являются периодическими процессами. К этой группе машин относятся поршневые компрессоры с возвратно-поступательным движением поршней и различные типы ротационных компрессоров с враш,ающимися поршнями 2) машины кинетического сжатия — процесс сжатия газов происходит при принудительном установившемся движении, полученная кинетическая энергия переходит в энергию давления. Машины, работающие по такому принципу, строго говоря, также имеют неустановившийся периодический характер движения газа. Однако частота пульсации газа в них настолько велика, а амплитуды колебаний давления и расхода сравнительно малы, что в практических условиях поток газа можно считать установившимся. К этой группе относятся центробежные и осевые компрессорные машины. [c.5]

Осевые компрессоры нашли широкое применение в авиации, где они сжимают поток воздуха, подаваемый в камеру сгорания двигателя самолета. Так,осевые компрессоры конструктивно исполняются на одном валу с турбиной в едином блоке двигателя. Применяются они также в металлургии для подачи газа в домну. Подача этих компрессоров достигает величины в 5000 м /мин, выходное давление может иметь величину в 1,5 МПа. Мощность стационарных компрессоров - 15000 кВт и более. Обычно они приводятся в движение от газовой турбины. В нефтяной промышленности осевые компрессоры применяют на нефтеперерабатывающих заводах в крекинг-процессах и на химических заводах, работающих на природном газе. [c.85]

Осевые компрессоры являются многоступенчатыми машинами, принцип работы которых состоит в следующем. Лопатки Ь рабочего колеса а образуют поверхность, которая, взаимодействуя во время вращения рабочего колеса с окружающим газом, перемещает его в направлении действия подъемной силы. Двигаясь поступательно, газ одновременно с колесом участвует и во вращательном движении. Для устранения вращательного движения газ проходит через направляющий аппарат, снабженный лопатками с, после чего поступает в следующую ступень или отводится в напорный патрубок. Часто перед поступлением в первую ступень потоку газа сообщают предварительную подкрутку с помощью лопаток и направляющего аппарата, установленного перед рабочим колесом. [c.192]

Основными частями осевого компрессора (рис, III-10) являются ротор 2 с рабочими лопатками 4 и корпус 1, к внутренней поверхности которого прикреплены направляющие лопатки 3 и 5. Лопатки ротора являются как бы частью винтовой поверхности, а окружающий газ служит гайкой . При вращении такого винта газ ( гайка ) будет поступательно перемещаться в осевом направлении справа налево, участвуя одновременно во вращательном движении. Каждый поперечный ряд лопаток 4 и соседний ряд [c.155]

От центробежных компрессоров осевые отличаются движением сжимаемого газа, направленным вдоль оси ротора без резких отклонений. Вследствие совершенной аэродинамической формы лопастей и малого зазора между последними и корпусом в осевых компрессорах достигается более высокий коэффициент полезного действия, чем в центробежных (т]ад = 0,90—0,92). Достоинством осевых компрессоров является также их компактность. [c.156]

Движение газа в этих компрессорах происходит во вращающихся колесах - радиально относительно оси вращения в центробежных компрессорах или по оси - в осевых ком-, прессорах. Турбокомпрессоры делятся на одноступенчатые и многоступенчатые. По назначению компрессоры под- [c.100]

В лопастных компрессорах газ непрерывно движется между вращающимися лопастями рабочего колеса и через проточную часть машины (диффузор). При этом в центробежных компрессорах (рис. 3) движение газа перпендикулярно оси вращения рабочего колеса, а К. осуществляется под действием центробежных сил в осевых машинах газ дви- [c.271]

Движение газа в рабочем колесе центробежного компрессора аналогично движению жидкости в центробежном насосе. Газ подводится к рабочим колесам в осевом направлении с определенной скоростью, затем отклоняется в радиальном направлении и. поступает в каналы, образованные лопатками колеса. [c.192]

Треугольники скоростей для осевых компрессоров имеют вид, представленный на рис. 13.2. Из равенства окружных скоростей уравнение движения газа в осевом компрессоре может быть записано в виде [c.275]

Т. е. осевые, составляющие абсолютную скорость движения газа в осевом компрессоре, обратно пропорциональны плотности газа на входе и на выходе. Для вентиляторов р2 рц так как [c.276]

Как будет показано ниже, при сжатии газа в центробежных и осевых компрессорах скорости движения частиц и их разности в различных точках газового потока будут значительно выше, чем в поршневых компрессорах. Следовательно, здесь нельзя считать, что процесс сжатия происходит при одинаковом распределении основных физических параметров, а необходимо рассматривать изменение этих величин в отдельных точках газового потока при повышении давления. [c.259]

Для вывода основных зависимостей движения струи газов и паров, на основе которого далее исследуются процессы сжатия в центробежных и осевых компрессорах, будем исходить из представления струйки газа или пара как такого потока, в котором все основные физико-механические параметры зависят только от криволинейной координаты этой струйки s (рис. 119) и времени. В любом поперечном сечении струйки F изменением названных параметров можно пренебречь и вычислять их значение в точке М пересечения этого сечения с криволинейной осью струйки. [c.261]

При изучении течения газа через лопаточные аппараты рабочих колес центробежных и осевых компрессоров необходимо рассмотреть движение газа относительно этих колес, которые при нормальных условиях работы вращаются с постоянной угловой скоростью. Таким образом, координаты, неизменно связанные с колесами, равномерно вращаются относительно неподвижных координат, связанных с корпусом машины или ее фундаментом. Очевидно, что такое относительное движение газа будет отличаться от соответствующего абсолютного движения только в плоскости, перпендикулярной оси вращения машины. Отсюда следует, что проекции скоростей и ускорений на ось вращения в абсолютном и в относительном движении будут одинаковы. [c.305]

Исходя из этого, рассмотрение относительного движения газа в лопаточных аппаратах центробежных и осевых компрессоров можно ограничить движением в плоскости, перпендикулярной оси вращения. [c.305]

Атмосферный воздух, пройдя аппарат очистки, поступает на всас осевого компрессора, приводимого в движение газовой турбиной. Воздух сжимается компрессором до 7,3-10 Н/м , нагреваясь при этом до 135° С, и поступает в подогреватель воздуха, где его температура повышается до 250° С за счет тепла выходящих из окислителя нитрозных газов. В смесителе воздух смешивается с аммиаком, поступающим из комбинированного аппарата подготовки аммиака, который включает испаритель, фильтр и подогреватель. Из смесителя аммиачно-воздушная смесь поступает в контактный аппарат, где при 890—900° С аммиак окисляется [c.61]

Осевые компрессоры принадлежат к машинам с враш,ательным движением повышение давления в них создается в результате преобразования кинетической энергии, полученной при принудительном осевом движении газа через лопатки рабочих колес. [c.443]

В осевых компрессорах (рис. 4, б) при входе газ движется параллельно оси ротора, далее в результате враш,ения лопаток его движение становится поступательно-вращательным, а на выходе из компрессора газ снова движется вдоль оси. При вращательном движении газ переходит последовательно из ступени в ступень, число которых определяется начальным и конечным давлениями. Каждая ступень представляет собой сочетание венца лопаток, закрепленных на роторе, и промежуточного направляющего аппарата. Компрессор состоит из всасывающего патрубка / и направляющего аппарата 4 группы рабочих колес ступеней сжатия, спрямляющего аппарата 6 входного и выходного диффузоров, нагнетательного патрубка 5. [c.11]

Для сжатия газов я их смесей используют компрессоры. По принципу действия компрессоры делятся на поршневые, ротационные, центробежные и осевые. В поршневых компрессорах газ сжимается в замкнутом объеме цилиндра посредством возвратно-поступательного движения поршня в ротационных — за счет вращательного движения поршня (ротора). В центробежных и осевых компрессорах давление газа повышается под действием центробежных сил, возникающих при вращении рабочих колес. Применение компрессоров той или иной конструкции определяется в основном производительностью и давлением, но при этом учитываются надежность и простота эксплуатации, а также необходимые энергетические затраты на сжатие. В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности широко распространены поршневые и центробежные турбокомпрессоры. Ротационные компрессоры имеют к. п. д. 0,8—0,9, но отличаются сложностью конструкции и обслуживания. [c.28]

В центробежных и осевых компрессорах давление повышается при непрерывном движении газа, проходящего через проточную часть машины, за счет работы, которую передают газу лопатки. В центробежных (радиальных) компрессорах для сжатия используется центробежная сила, и газ движется главным образом в плоскости, перпендикулярной оси вращения, т. е. в радиальном направлении. В осевых (аксиальных) компрессорах сжатие происходит за счет изменения кинетической энергии, и газ движется главным образом по цилиндрической поверхности, образующие которой параллельны оси вращения [c.5]

К динамическим компрессорам относятся центробежные и осевые компрессоры. В них давление повышается при непрерывном движении газа через проточную часть машины за счет энергии, которую сообщают газу лопатки вращающегося ротора. При этом кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. [c.117]

Так как давление газа повыщается при движении его от ступени к ступени, то высота лопаток также соответственно уменьщается. При уменьщении высоты лопаток снижается КПД ступени. Расчеты показывают, что лопатки с высотой менее 30—40 мм использовать нецелесообразно. Поэтому в некоторых случаях следует заменить три —четыре последние ступени осевого компрессора одной центробежной (рис. 181). [c.175]

В осевых компрессорах (рис. 29) воздух или газ входит параллельно оси ротора, далее перемещается в корпусе поступательно от лопатки 10 к лопатке, одновременно получая вращательное движение вместе с лопаткой, и выходит также параллельно оси. Рабочие колеса 4 ступеней вместе с валом, на котором они насажены, образуют ротор, а направляющие аппараты 5 вместе с корпусом, в котором они закреплены, — статор. Ротор осевого компрессора опирается на подшипники 8, которые обычно выполняют в виде подшипников скольжения. [c.37]

В ступени осевого компрессора радиальным движением газа обычно можно пренебречь, принимая Ы = 2= , тогда [c.94]

При расчете термогазодинамических процессов и обработке результатов исследований центробежных и осевых компрессоров, паровых и газовых турбин обычно определяют параметры газа в характерных сечениях (при входе и выходе) эле.ментов проточной части. Действительный характер процесса в этих элементах остается, как правило, неизвестным. Специальные исследования для установления действительного характера процесса в каждом из элементов сопряжены со значительными техническими трудностями и не во всех случаях могут осуществляться с достаточной точностью. Это относится, в первую очередь, к рабочим колесам, в которых измерения необходимо проводить в относительном движении, а результаты передавать на измерительные приборы с помощью сложной системы передатчиков. При поэлементном анализе ступени компрессора в этом нет особой необходимости, так как проще заменить действительный процесс некоторым условным, используемым для всех элементов как при обработке результатов исследований, так и при расчетах. Вносимая при этом погрешность незначительна и компенсируется при едином методическом подходе к расчету и эксперименту. [c.54]

Движение газа в рабочем колесе центробежного компрессора аналогично движению жидкости в центробежном насосе. Газ подводится к рабочим колесам в осевом направлении с определенной скоростью, затем отклоняется в радиальном направлении и поступает в каналы, образованные лопатками колеса. Проходя через каналы рабочего колеса, частицы газа одновременно участвуют в двух движениях по окружности вместе с рабочим колесом и относительном, перемещаясь по каналам между лопатками. Скорость абсолютного движения частицы газа С получается геометрическим сложением скоростей окружного 7 и относительного 11 движепин. Пример сложения скоростей в рабочем колесе изображен на рис. 82. Теоретический папор, создаваемый машиной, определяется по формуле Эйлера [c.268]

Из этого уравнения следует, что при движении струи газа изменение скоростей его частиц может происходить под действием силы тяжести, газодинамического давления и трения. Очевидно, сила тяжести не может дать ускорения большего, чем g — 9,81 м1сек . Газодинамическое давление будет создавать ускорение положительное при уменьшении р в направлении движения и отрицательное — при увеличении его. Сила трения при рассмотрении струй газа, ограниченных неподвижными стенками, всегда будет тормозить движение. Ускорение или торможение от давления увеличивается с возрастанием при остальных равных условиях абсолютной величины производной давления по криволинейной координате. В газовых потоках центробежных и осевых компрессоров ускорение сил давления значительно больше g. Поэтому в уравнении (П1—7) можно пренебречь величиной os р сравнительно с величиной второго члена правой части. При этом допущении уравнение (И — 7) можно представить в виде [c.263]

При отсутствии трения, поверхностей разрыва и ударов впхревые движения в газе возникнуть не могут. Следовательно, если газ находился в потенциально , (безвихревом) движении и на него накладывается второе потенциальное дви ение, то новое сложное движение также будет потенциальным. В ряде практически важных задач теории центробежных и осевых компрессоров считают, что удельный вес мало изменяется, т. е. принимают газ за несжимаемую жидкость. При таком допущении скорости сложного потенциального движения будут равны геометрической сумме сьюростей составляющих движений. Благодаря этому важному свойству потенциальных движений несж имаемых жидкостей упрощается решение задач теории взаимодействия твердого тела и жидкости путем наложения простейших потенциальных потоков друг на друга [И1—1,3]. [c.291]

Из теории теплопередачи известно, что при движении жидкостей или газов с теплообменом два процесса будут подобны, если безразмерные критерии, характеризующие их, равны. Отметим критерии, которые играют основную роль в изучении центробежных и осевых компрессоров. При рассмотрении течения в трубах и каналах с трением и без трения были отмечены следующие безразмерные критерии хар актер изующие [c.314]

Явление помпажа заключается приблизительно в следующем. При изменении скорости вращения осевого компрессора и его подачи происходит отрыв потока сжимаемого газа от лопаток компрессора, распространяюпщйся от ступени к ступени, отрывается от лопаток компрессора. При этом между лопатками и потоком газа образуется некоторое разрежение. Затем происходит удар лопаток о газ, скорость которого по осевому направлению несколько снизилась под действием полученного импульса силы удара скорость газа увеличивается — опять получается отрыв потока газа от лопаток и затем следующий удар и т. д. Физически явление помпажа можно объяснить упругими свойствами газа, поток которого в осевом компрессоре ведет себя, при изменении режима работы машины, подобно напряженной (сжатой или растянутой) пружине, на которую действуют переменной силой. В таком случае витки пружины придзпг в колебательное движение и на ней образуются волны изменяющегося давления. [c.110]

Для расчета воздуходувок или компрессоров необходимо знаи. требуемую производительность или объемный расход и отношение давлений, т. е. необходимое повышение давления в компрессоре. Кроме того, должны быть известны удельный вес, температура и давление газа на входе в компрессор. Во многих случаях на конструкцию, пригодность и экономичность машин большое влияние оказывают изменяющиеся климатические и метеорологические условия, возможность использования скорости движения, конструктивное выполнение отдельных проточных элементов компрессора, величина и направление абсолютной скорости за компрессором. С этим связан вопрос конструктивного выполнения направляющих аппаратов и диффузоров, вопрос пуска и регулирования воздуходувок и компрессоров. При расчете может быть задано определенное число оборотов, однако в большинстве случаев число оборотов воздуходувок или компрессоров может быть установлено в зависимости от конструкции машины (поршневой, центробежный или осевой компрессор). От числа оборотов зависит число ступеней, размеры, вес, а следовательно стоимость компрессора. Число оборотов выбирают по результатам аэродинамических исследований (верхняя граница — критическое число М нижняя граница — критическое число Рейнольдса) с учетом прочности и вибрации. В некоторых случаях число оборотов ограничивается появлением шума. Кроме того, принимают во внимание конструкцию привода. [c.11]