РЕГУЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

Регулирование работы центробежных компрессоров, т. е. изменение основных их параметров (давления нагнетания и производительности), осуществляется с целью обеспечения их значений на определенном уровне.

Причины, которые могут привести к изменению Q и р, в основном зависят от работы системы нагнетания: увеличение отбора сжатого газа приводит к снижению давления и необходимости повысить производительность компрессора. Уменьшение расхода газа в линии нагнетания приводит к снижению производительности машины.

Процесс регулирования сводится к поддержанию в сети заданного давления (например, при подаче газов на газоразделительные установки или в системы пневматических приводов) или к сохранению неизменным расхода (в системах доменного дутья, а также в системах газоснабжения).

Регулирование работы центробеяшых компрессоров производится теми же способами, которые применяются при регулировании центробеяшых насосов.

Регулирование дросселированием на потоке газа

Регулирование дросселированием на линии нагнетания. Принцип такого регулирования состоит в искусственном изменении характеристики сети: прикрывая дроссель или задвижку ка линии нагнетания, увеличивают сопротивление сети, что приводит к росту давления нагнетания с рА до рг и снижению производительности с QA до Q ( 11.14). Открытие дросселя на линии нагнетания приводит к падению давления нагнетания с рА до р2 и соответствующему росту производительности до <?2. Этот вид регулирования наименее экономичный, так как увеличивается расход энергии на преодоление гидравлических сопротивлений системы на величину приращения напора, развиваемого машиной. Снижение мощности, затрачиваемой компрессором с N& до Nx, имеющееся при этом, не компенсирует долю энергии, затрачиваемую на дросселирование.

Регулирование дросселированием на линии всасывания более экономично по сравнению с дросселированием на линии нагнетания, особенно при больших степенях сжатия. В этом случае выигрыш в энергии может доходить до б—8%. Кроме того, при дросселировании на линии всасывания уменьшается область неустойчивой работы (зона помпажа), что также важно с точки зрения обеспечения нормальной эксплуатации компрессора. *

Регулирование воздействием на поток газа

Регулирование работы компрессора воздействием на поток газа может осуществляться как закручиванием потока во всасывающем трубопроводе, так и изменением положения лопаток в диффузоре компрессора.

Выше было указано, что профилирование лопаток рабочего колеса производится таким образом, чтобы составляющие напора сгиг cos аг = 0, При регулировании работы закручиванием потока искусственно создают положительную составляющую иъ что приводит к уменьшению конечного давления компрессора и снижению производительности.

Регулирование изменением положения лопаток в диффузоре. Регулирование этого вида основано на том, что согласно уравнению Бернулли увеличение динамического напора в потоке сжатого газа приводит к снижению статического напора и, следовательно, давления, развиваемого компрессором. Динамический напор повышается за счет увеличения окружной скорости газа и4.

АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

Современные центробежные компрессоры представляют собою сложные агрегаты, оснащенные средствами технологического контроля, схемами автоматического регулирования^ а также средствами антипомпажной и технок логической защиты компрессора.

Применение высоких скоростей, достижение больших давлений нагнетания и производительности, включение компрессоров в сложные схемы потребления газа делают системы автоматики важнейшими элементами компрессорных установок, обеспечивающих безопасность и безаварийность работы, а также наиболее экономичное проведение процесса компримирования.

Система автоматического управления компрессора предусматривает осуществление автоматического пуска, выведение турбокомпрессора на заданный режим работы, автоматическое регулирование производительности, поддержание постоянства давления нагнетания, а также контроль и защиту турбокомпрессора в случае ручного отключения режимов от нормальных.

В системах автоматизации предусмотрены предварительная световая и звуковая сигнализациями автоматическая аварийная остановка ^турбокомпрессора по определенной программе, сопровождаемая световой и« звуковой сигнализацией.

Система автоматики предусматривает также антипомпажную защиту. Все регулирующие и запорные органы обычно имеют автоматическое, ручное и дистанционное управление.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ

Общие сведения

Центробежные вентиляторы представляют большую группу центробежных компрессорных машин, используемых на промышленных предприятиях для перемещения больших количеств различных газов под относительно небольшим напором, максимальная величина которого не превышает 15 ООО Н/м3.

схема центробежного вентилятора. При вращении рабочего колеса, состоящего из заднего диска S, рабочих лопаток 2 и переднего кольца 6, газ через всасывающий патрубок 1 поступает в корпус вентилятора 4 и под действием центробеяшой силы выбрасывается в напорный патрубок 5.

Вентиляторы по развиваемому давлению подразделяются на вентиляторы низкого (напор Н до 1000 Н/м3), среднего (напор Н == 1000-^-3000 Н/м2) и высокого (напор Н = 3000 ~ 15 000 Н/м2) давления. По условиям всасывания различают вентиляторы одностороннего и двустороннего всасывания, а по условиям выхода газа в напорный патрубок — диффузорные и бездиффу- зорные.

В некоторых вентиляторах, особенно развивающих большие производительности, перед входом в рабочее колесо предусматривается установка направляющего аппарата споворотными лопатками, предназначенными для регулирования напора и производительности вентиляторов. Вентиляторы могут быть соединены с приводом при помощи жесткой муфты, гидравлической муфты и ременной (плоскоременной или клиноременной) передачи. Привод через гидравлическую муфту обеспечивает плавность пуска, а также бесступенчатость регулирования производительности и напора, развиваемого вентилятором по принципу изменения частоты вращения.

В промышленности вентиляторы имеют самое разнообразное применение: санитарно-техническое — для вентиляции промышленных зданий в системах принудительной вентиляции (как приточной, так и вытяжной); для обогрева зданий в системах воздушного отопления в сочетании с нагревателями воздуха (калориферами); для кондиционирования воздуха; технологическое — для перемещения газа в больших количествах на технологические нужды в системах очистки газов, подачи газа реакторам, создания разрежений в аппаратах, отсоса дымовых газов, подачи воздуха на охлаждение электроприводов, создания избыточного давления между ротором и статором электродвигателей во взрывоопасных цехах.

В соответствии с условиями применения вентиляторы выпускают как в обычном, так и во взрывобезоиасном исполнении. Во взрывобезопасных конструкциях применяют материалы, которые не дают искр при соударении, а также не образуют пирофорных соединений при перемещении газов с примесями H2S. В вентиляторах наиболее часто применяют сплавы алюминия.

Основные параметры работы

По принципу действия, а также по характерам протекающих процессов центробежные вентиляторы аналогичны центробежным насосам, в связи с чем почти все выводы и закономерности, излоясенные в гл. 2, распространяются на этот вид компрессорных машин. Небольшие давления, развиваемые вентиляторами, не влияют на изменение свойств газов, в связи с чем основные гидродинамические их характеристики — плотность и вязкость — можно принимать постоянными.

Спецификой вентиляторов следует считать небольшую плотность перекачиваемых газов, что находит отражение в конструкциях машин этого вида, а также при определении некоторых показателей их рабочих характеристик.

Конструкции некоторых центробежных вентиляторов

Вентиляторы низкого давления. вентилятор низкого давления серии ВЦ, переносного типа, предназначенный для использования в вентиляционных системах общественных и промышленных зданий. Вентилятор состоит из кожуха 2, коллектора 2, рабочего колеса ^ входного патрубка 7. Вентилятор консольного типа, рабочее колесо крепится к валу электродвигателя 5, а кожух — к станине 6 электродвигателя при помощи ребра 4.

Вентиляторы этой серии (№ 2, 5, 3, 4, 5, 6 и 7) могут развивать производительность от 0,2 до 3,9 м3/с, создавать давление от 110 до 1200 Н/м2 при 16—48 об/с и диаметрах рабочих колес 250—700 мм. Лопатки вентиляторов клепаные. В вентиляторах низкого давления коллектор, кожух и рабочее колесо сварные, из винипласта. Стальные I головки болтов, выступающие в кожух, заклеены винипластом и защищены кислотостойкой замазкой. Приводная часть — из обычных материалов. Конец стального вала, заходящий в корпус вентилятора, также защищен винипласто- выми деталями: втулкой и на конце -специальной гайкой.

Вентиляторы среднего давления. Общий вид вентилятора среднего давления серии ВШЦ-15 представлен на 11.28. Этот вентилятор в отличие от рассмотренных вентиляторов низкого давления имеет • направляющий аппарат 1 для регулирования производительности и давл:ения; Колесо В расположено консольно на валу 4, корпус 2 имеет опоры, крепящиеся к общей раме 5, на которой расположена и ходовая часть вентилятора. Вентилятор ВШЦ-15 развивает производительность (? = 5 42 м3/с при статическом давлении рСт = = 400-^-3200 Н/м2 и частоте вращения 16,7 об/с. Диаметр рабочего колеса 1500 мм, к. п. д равен 0,6-0,84.

Вентиляторы высокого давления. На 11.29 изображен вентилятор высокого давления серии ВД, разработанный для применения в металлургических и кузнечных производствах, а также на котельных и сушильных установках.

Рабочее колесо 1, имеющее 48 лопаток, загнутых вперед, размещено в литом чугунном корпусе 2 и консольно насажено на рабочий вал 5, на другом конце которого имеется муфта 6 для подключения к электродвигателю. Вал 5 опирается на подшипники 4, расположенные Й корпусе 3. Сальниковые прокладки 7 предохраняют подшипники от попадания в них пыли и влаги.

Вентиляторы этой серии (№ 1, 2, 3 и 4) при диаметре рабочих колес от 100 до 450 мм и частоте вращения 3500—3100 об/мин развивают производительность до 1,3 м8/с при создаваемом статическом давлении 1580—4950 Н/м2.

Промышленностью выпускаются также вентиляторы серии ВВД, ВЦПД и ВЦП.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: