Воздушного компрессора

Примером сил сопротивления, зависящих как от скорости и, так и от пути s, может служить сила сопротивления движению автомобиля. Одна слагаемая этого сопротивления — воздушное сопротивление — зависит от скорости v, другая — от уклона или подъема профиля пути, т. е. от положения автомобиля на трассе — от координаты s. Поэтому полная сила сопротивления есть Fc =;

С достаточной точностью можно считать, что полный напор, создаваемый вентилятором расходуется на трение и потери скоростного напора при входе и выходе воздушного потока из вентиляторной трубы. На практике воздушное сопротивление секции конденсатора определяют по формуле, полученной по данным опытов над холодильниками для тепловозов, имеющих одинаковые размеры трубок и их размещение по отношению друг другу.

Определение присосов на конкретном котле производится в следующем порядке. Организуется газовый анализ в сечении перед или за пароперегревателем. На щит . управления выводят дифференциальный тягомер, измеряющий сопротивление воздухоподогревателя по воздушной стороне. Там же устанавливают микроманометр, измеряющий разрежение в нижней части топки. Котлу задается устойчивая постоянная нагрузка на уровне 80% номинального значения. Воздушный .режим устанавливается таким образом, чтобы коэффициент избытка воздуха был около 1,3 (повышенная подача воздуха позволяет избежать снижения нагрузки и появления химической неполноты сгорания во время работы котла после перестройки режима). Установив исходный режим, определяют RO2, фиксируют нагрузку котла и воздушное сопротивление воздухоподогревателя. Далее ключом дистанционного управления прикрывают заслонки перед дымососом до появления равного 0 кГ/м2 давления в нижней части топки. Поскольку повышение давления в топке несколько снижает расход организованного воздуха, одновременно с разгрузкой дымососа подгружают дутьевой вентилятор с таким расчетом, чтобы сопротивление воздухоподогревателя (а, следовательно, и расход воздуха) осталось на прежнем уровне. Практически для этого достаточно повысить давление воздуха перед воздухоподогревателем на величину ожидаемого изменения давления в топке. Установив режим, вновь измеряют RO2, подсчитывают избытки воздуха и по формуле (12-7) определяют присосы топки. Постоянство расхода топлива контролируется по одному из описанных в гл. 11 методов. Опыт показал, что при достаточном навыке обслуживающего персонала и налаженном газовом анализе длительность нахождения верхней части топки под небольшим избыточном давлением не превышала 5 мин. Наличие трех — пяти аппаратов ГХП-3 или аспираторов позволяло быстро набрать ряд проб и в дальнейшем провести анализы их независимо от режима работы котла.

Воздушное сопротивление пластинчатых воздухоподогревателей складывается из сопротивления трения в воздушных карманах, сопротивления от изменения сечений при входе и выходе воздуха в отдельных кубах, а также из сопротивления поворотов воздуха в перепускных коробах.

Воздушное сопротивление пучка труб воздухоподогревателя определяется по § 2-14 — В; полученное значение умножается на п-т при коридорном расположении труб и на (\-\-ri) т при шахматном расположении, где и — число труб по глубине пучка, т — число ходов по воздуху.

Газовое сопротивление кот-лоагрегата, мм вод. ст. Воздушное сопротивление котлоагрегата, мм вод. ст. 167 146

расчетные характеристики котла 68-СП-300/215 приведены в табл. 2-1. Расчетный к. п. д. брутто при номинальной нагрузке 91,9%, при нагрузке 260 т/ч — 92,3%, при этом температуры уходящих газов соответственно 151 и 143° С. Газовое .сопротивление кот-ла—196 мм вод. ст.: воздушное сопротивление—131 мм вод. ст. Гидравлическое сопротивление водойарового тракта котла—34,3 кГ/см2; вторичного пароперегревателя — 1,6 кГ/см2.

Воздушное сопротивление, мм вод, cm .........

Воздушное сопротивление котлоагрегата . . .

Воздушное сопротивление котлоагрегата . . .

скорость движения воздуха, то воздушное сопротивление воздухоподогревателя при новых размерах труб и шагов в ряде случаев возросло бы и соответствующее повышение расхода электроэнергии на дутье могло бы в значительной мере уничтожить, преимущества лучшего тепловосприятия и более густого расположения труб малого диаметра.^На действующих агрегатах установка воздухоподогревателей с такими размерами труб и шагов в большинстве случаев требовала бы замены или реконструкции дутьевых вентиляторов со значительным увеличением напора и установки новых электродвигателей большей мощности. • : -.

Другой пример - двухступенчатый поршень воздушного компрессора 13. Поршень т перемещается в цилиндре низкого давления, скалка п скользит в цилиндре высокого давления (воздушные коммуникации на рисунке не показаны). Недостаток конструкции состоит в том, что поршень и скалка выполнены заодно. Требуется соблюдение точной соосности рабочих поверхностей: во-первых, поршня и скалки, во-вторых, отверстий цилиндров высокого и низкого давлений. Так как зазор между скалкой ,и стенками цилиндра высокого давления гораздо меньше, чем зазор между поршнем и' стенками цилиндра низкого давления, поперечные усилия привода воспринимаются преимущественно скалкой, которая в этой конструкции подвергается усиленному износу.

Прочность подобных соединений невысока, особенно при изгибе в плоскости, перпендикулярной вертикальному листу. В некоторых случаях эти способы применяют и в силовых конструкциях. На виде в показан узел крепления лопаток к обечайкам кольцевого направляющего аппарата аксиального воздушного компрессора. Благодаря большому числу точек крепления конструкция в данном случае получается достаточно прочной и жесткой. . ,

Мартенситные нержавеющие и дисперсионно-твердеющие стали, термообработанные с целью получения предела текучести-,более 1,24 МПа, самопроизвольно растрескиваются в атмосфере, солевом тумане или при погружении в водные среды, даже если они не находятся в контакте с другими металлами [55—58]. Лопасти воздушного компрессора из мартенситной нержавеющей стали [59 ] разрушались вдоль передней кромки, 'где были велики остаточные напряжения и конденсировалась влага. Для сверхпрочных мартенситных нержавеющих сталей с 12 % Сг, которые находились в морской атмосфере под напряжением, составляющим 75 % от предела текучести, срок службы не превышал 10 дней [60]. Приведенные данные получили разнообразные объяснения, однако они убедительно доказывают, что сталь в указанных случаях разрушается в результате или водородного растрескивания, или КРН. При наличии в стали высоких напряжений, она может растрескиваться в воде без внедрения водорода, который образуется при взаимодействии воды с металлом. По-видимому, в этом случае вода непосредственно адсорбируется на поверхности и уменьшает прочность металлических связей в степени, достаточной для зарождения трещин (адсорбционное растрескивание под напряжением).

На рис. 24.18 представлен разрез широко распространенного в промышленности воздушного компрессора К-250-61—1. Компрессор шестиступенчатый, трехсекционный, имеет корпус с горизонтальным разъемом. Все подводящие и отводящие патрубки отлиты за одно целое с нижней половиной корпуса. Диффузоры компрессора канального типа имеют горизонтальный разъем и плотно вставлены в корпус. Привод компрессора электрический, он соединен с компрессором через повышающий редуктор.

Из полученных данных видно, 1:то основные потери в процессе связаны с работой воздушного компрессора и испаритгля колонны. Большое значение потерь в испарителе связано с тем, что в змеевик колонны поступает сравнительно теплый иоздух (T's=l38 К) и его охлаждение киляшим при 90 К кислородом производите з при большой разности температур.

Турбонагнетатель (рис. 34-15) состоит из газовой турбины и воздушного компрессора; колесо / газовой турбины и колесо 2 компрессора укреплены на общем валу турбокомпрессора, делающего на рабочих режимах 30—50 тыс. об/мин.

В судовых энергетических установках применяются также комбинированные ГТУ. При повышении степени наддува судовых ДВС мощность, развиваемая турбиной компрессора, становится равной мощности, развиваемой двигателем. В этом случае полезную мощность целесообразно снимать с газовой турбины, а 'сам ДВС использовать для привода воздушного компрессора; таким образом удается исключить кривошипно-шатунныи механизм.

Рассмотрим схему работы идеальной ГТУ (рис. 87). Газотурбинная установка состоит из газовой турбины /, воздушного компрессора 2, пускового устройства 3, топливоподающего устройства 4, камеры сгорания 5, сопла 6, выхлопного патрубка 7

Схема одновальной ГТУ с регенератором (рис. 88) отличается от простейшей схемы тем, что воздух, забираемый из атмосферы 5, сжимается в воздушном компрессоре 2, подогревается в регенераторе 5 и подается в камеру сгорания 6. Из камеры сгорания газ направляется в газовую турбину 7. Отработавшие продукты сгорания в регенераторе отдают часть тепла воздуху и выбрасываются в атмосферу 4. Мощность, развиваемая газовой турбиной, частично расходуется на привод центробежного нагнетателя 8 и частично на привод воздушного компрессора и дру-, гих вспомогательных устройств (масляные насосы, регуляторы и т. д.). Пуск ГТУ в работу осуществляется от постороннего источника энергии I (турбо-детандер или электродвигатель).

Часть мощности газовой турбины расходуется на привод воздушного компрессора. Тогда полезная эффективная мощность Ne на валу ГТУ (в кВт)

Газовые турбины для привода центробежных нагнетателей на компрессорных станциях имеют один общий цилиндр, в котором размещены общий составной ротор воздушного компрессора и ТВД, ротор силовой турбины, соединяющийся с ротором нагнетателя через редуктор (ГТ-700-5) или непосредственно муфтой (ГТК-5, ГТ-750-6, ГТК-10, ГТН-9-750).