Sizga eksenel oqim kompressorlarining tuzilishi, ishlash printsipi, afzalliklari va kamchiliklari haqida to'liq ma'lumot bering.
Eksenel kompressorlar haqida bilim
Eksenel oqim kompressorlari va markazdan qochma kompressorlar ikkalasi ham tezlik tipidagi kompressorlarga tegishli va ikkalasi ham turbinali kompressorlar deb ataladi;tezlik tipidagi kompressorlarning ma'nosi ularning ish printsiplari gaz ustida ishlash uchun pichoqlarga tayanishini anglatadi va birinchi navbatda gaz oqimini hosil qiladi, kinetik energiyani bosim energiyasiga aylantirishdan oldin oqim tezligi sezilarli darajada oshadi.Santrifüj kompressor bilan solishtirganda, kompressordagi gaz oqimi radial yo'nalish bo'ylab emas, balki eksenel yo'nalish bo'ylab bo'lganligi sababli, eksenel oqim kompressorining eng katta xususiyati shundaki, birlik maydoniga gaz oqimi hajmi katta va bir xil. Gaz hajmini qayta ishlash nuqtai nazaridan, radial o'lcham kichik, ayniqsa katta oqimni talab qiladigan holatlar uchun javob beradi.Bundan tashqari, eksenel oqim kompressori oddiy tuzilish, qulay foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishning afzalliklariga ham ega.Shu bilan birga, u murakkab pichoq profili, yuqori ishlab chiqarish jarayoni talablari, tor barqaror ish maydoni va doimiy tezlikda kichik oqimni sozlash diapazoni bo'yicha santrifüj kompressorlardan pastroq.
Quyidagi rasmda AV seriyali eksenel oqim kompressorining tuzilishining sxematik diagrammasi keltirilgan:
1. Shassi
Eksenel oqim kompressorining korpusi gorizontal ravishda bo'linish uchun mo'ljallangan va quyma temirdan (po'latdan) yasalgan.Yaxshi qattiqlik, deformatsiyaning yo'qligi, shovqinni yutish va tebranishlarni kamaytirish xususiyatlariga ega.Yuqori va pastki yarmini juda qattiq bir butunga ulash uchun murvat bilan torting.
Qopqoq poydevorda to'rtta nuqtada qo'llab-quvvatlanadi va to'rtta qo'llab-quvvatlash nuqtasi pastki korpusning har ikki tomonida o'rta bo'linish yuzasiga yaqin joyda o'rnatiladi, shunda birlikning tayanchi yaxshi barqarorlikka ega.To'rtta qo'llab-quvvatlash nuqtasidan ikkitasi sobit nuqtalar, qolgan ikkitasi esa toymasin.Qopqoqning pastki qismida eksenel yo'nalish bo'ylab ikkita hidoyat tugmasi mavjud bo'lib, ular ish paytida qurilmaning termal kengayishi uchun ishlatiladi.
Katta birliklar uchun toymasin qo'llab-quvvatlash nuqtasi burilish moslamasi bilan quvvatlanadi va issiqlik kengayishini kichik qilish va jihozning markaziy balandligi o'zgarishini kamaytirish uchun maxsus materiallar qo'llaniladi.Bundan tashqari, birlikning qattiqligini oshirish uchun oraliq tayanch o'rnatiladi.
2. Statik qanotli rulmanli silindr
Statsionar qanotli rulmanli silindr kompressorning sozlanishi statsionar qanotlari uchun tayanch tsilindrdir.U gorizontal bo'linish sifatida yaratilgan.Geometrik o'lcham kompressor strukturasi dizaynining asosiy tarkibi bo'lgan aerodinamik dizayn bilan belgilanadi.Kirish halqasi statsionar qanotli rulman silindrining qabul qilish uchiga, diffuzor esa egzoz uchiga mos keladi.Ular mos ravishda korpus va muhr gilzasi bilan bog'langan bo'lib, qabul qilish uchining birlashtiruvchi o'tish joyini va egzoz uchining kengaytirish o'tishini hosil qiladi.Rotor va qanotli rulman silindridan hosil bo'lgan kanal va kanal eksenel oqim kompressorining to'liq havo oqimi kanalini hosil qilish uchun birlashtiriladi.
Statsionar qanotli rulman tsilindrining silindrsimon korpusi egiluvchan temirdan yasalgan va nozik ishlov berilgan.Ikki uchi mos ravishda korpusda, egzoz tomoniga yaqin uchi toymasin tayanch, havo olish tomoni yaqinidagi uchi esa sobit tayanchdir.
Har xil darajadagi aylanadigan yo'naltiruvchi qanotlar va qanotli rulman silindridagi har bir yo'naltiruvchi qanot uchun avtomatik qanotli podshipniklar, kranklar, slayderlar va boshqalar mavjud.Statsionar bargli rulman yaxshi o'z-o'zini moylash effektiga ega bo'lgan sferik siyoh rulmanidir va uning xizmat qilish muddati 25 yildan ortiq, bu xavfsiz va ishonchli.Gaz oqishi va changning kirib kelishiga yo'l qo'ymaslik uchun qanot dastagiga silikon muhrlangan halqa o'rnatilgan.Oqishning oldini olish uchun rulman tsilindrining egzoz uchining tashqi aylanasida va korpusning tayanchida plomba yopishtiruvchi chiziqlar mavjud.
3. Sozlash tsilindrini va qanotni sozlash mexanizmi
Sozlash tsilindri po'lat plitalar bilan payvandlanadi, gorizontal ravishda bo'linadi va o'rta bo'linish yuzasi yuqori qat'iylikka ega bo'lgan murvatlar bilan bog'lanadi.U korpus ichida to'rt nuqtada qo'llab-quvvatlanadi va to'rtta qo'llab-quvvatlash podshipniklari yog'lanmagan "Du" metallidan qilingan.Bir tomondan ikkita nuqta yarim yopiq bo'lib, eksenel harakatga imkon beradi;boshqa tarafdagi ikkita nuqta ishlab chiqilgan Turi eksenel va radial termal kengayish imkonini beradi va kanatlarning turli bosqichlarining hidoyat halqalari sozlash tsilindrining ichiga o'rnatiladi.
Stator pichog'ini sozlash mexanizmi servo dvigateldan, ulash plitasidan, sozlash tsilindridan va pichoqni qo'llab-quvvatlash tsilindridan iborat.Uning vazifasi o'zgaruvchan ish sharoitlarini qondirish uchun kompressorning barcha darajalarida stator pichoqlarining burchagini sozlashdir.Kompressorning har ikki tomoniga ikkita servo motor o'rnatilgan va ulash plitasi orqali sozlash tsilindri bilan bog'langan.Servo dvigatel, elektr moy stantsiyasi, neft quvuri va avtomatik boshqaruv asboblari to'plami qanot burchagini sozlash uchun gidravlik servo mexanizmni tashkil qiladi.Elektr moy stantsiyasidan 130 bar yuqori bosimli moy ishlaganda, servo motorning pistoni harakatga keltiriladi va ulash plitasi sozlash tsilindrini eksenel yo'nalishda sinxron harakat qilish uchun boshqaradi va slayder stator qanotini aylantirish uchun boshqaradi. krank orqali, stator qanotining burchagini sozlash maqsadiga erishish uchun.Aerodinamik dizayn talablaridan ko'rinib turibdiki, kompressorning har bir bosqichining qanot burchagini sozlash miqdori har xil va odatda sozlash miqdori birinchi bosqichdan oxirgi bosqichga qadar ketma-ket pasayadi, bu uzunlikni tanlash orqali amalga oshirilishi mumkin. krankning, ya'ni birinchi bosqichdan oxirgi bosqichgacha uzunligi ortib boradi.
Sozlovchi tsilindr, shuningdek, "o'rta silindr" deb ataladi, chunki u korpus va pichoqni yotqizuvchi silindr orasiga joylashtirilgan, korpus va pichoq rulman silindrlari esa mos ravishda "tashqi silindr" va "ichki silindr" deb ataladi.Ushbu uch qavatli silindrli struktura issiqlik kengayishiga bog'liq bo'lgan deformatsiya va kuchlanish kontsentratsiyasini sezilarli darajada kamaytiradi va shu bilan birga sozlash mexanizmini chang va tashqi omillar ta'sirida mexanik shikastlanishdan saqlaydi.
4. rotor va pichoqlar
Rotor asosiy mildan, barcha darajadagi harakatlanuvchi pichoqlar, ajratuvchi bloklar, pichoqni qulflash guruhlari, ari pichoqlari va boshqalardan iborat. Rotor teng ichki diametrli tuzilishga ega bo'lib, ishlov berish uchun qulaydir.
Shpindel yuqori qotishma po'latdan yasalgan.Asosiy mil materialining kimyoviy tarkibi qat'iy sinovdan o'tkazilishi va tahlil qilinishi kerak va ishlash ko'rsatkichi sinov bloki tomonidan tekshiriladi.Qo'pol ishlov berishdan so'ng, uning termal barqarorligini tekshirish va qoldiq stressning bir qismini yo'q qilish uchun issiq ishlaydigan sinov talab qilinadi.Yuqoridagi ko'rsatkichlar malakali bo'lgandan so'ng, uni pardozlash ishloviga qo'yish mumkin.Tugatishni tugatgandan so'ng, har ikki uchida jurnallarda bo'yoq tekshiruvi yoki magnit zarrachalarni tekshirish talab qilinadi va yoriqlarga yo'l qo'yilmaydi.
Harakatlanuvchi pichoqlar va statsionar pichoqlar zanglamaydigan po'latdan yasalgan zarb blankalaridan tayyorlanadi va xom ashyoni kimyoviy tarkibi, mexanik xususiyatlari, metall bo'lmagan cüruf qo'shimchalari va yoriqlari uchun tekshirish kerak.Pichoqni parlatgandan so'ng, sirt charchoqqa chidamliligini oshirish uchun nam qumlash amalga oshiriladi.Shakllantiruvchi pichoq chastotani o'lchashi kerak va agar kerak bo'lsa, chastotani tuzatishi kerak.
Har bir bosqichning harakatlanuvchi pichoqlari aylana yo'nalishi bo'ylab aylanadigan vertikal daraxt shaklidagi pichoq ildiz yiviga o'rnatiladi va ajratuvchi bloklar ikkita pichoqni joylashtirish uchun ishlatiladi va qulflash bloklari ikkita harakatlanuvchi pichoqni joylashtirish va qulflash uchun ishlatiladi. har bir bosqichning oxirida o'rnatiladi.qattiq.
G'ildirakning ikkala uchida ikkita muvozanat disklari qayta ishlanadi va ikkita tekislikdagi og'irliklarni muvozanatlash oson.Balans plitasi va muhrlangan qisma muvozanat trubkasi orqali pnevmatik tomonidan ishlab chiqarilgan eksenel kuchning bir qismini muvozanatlash, rulmandagi yukni kamaytirish va rulmanni xavfsizroq muhitda qilish uchun muvozanat pistonini hosil qiladi.
5. Bez
Kompressorning kirish tomonida va egzoz tomonida navbati bilan val uchi qistirmalari mavjud va rotorning tegishli qismlariga o'rnatilgan muhr plitalari gaz oqishini va ichki sızıntıyı oldini olish uchun labirint muhrini hosil qiladi.O'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishni osonlashtirish uchun u muhrlangan gilzaning tashqi doirasidagi sozlash bloki orqali o'rnatiladi.
6. Rulman qutisi
Radial podshipniklar va rulmanlar rulman qutisiga joylashtirilgan va podshipniklarni moylash uchun moy rulman qutisidan yig'iladi va moy idishiga qaytariladi.Odatda, qutining pastki qismi yo'l-yo'riq moslamasi bilan jihozlangan (birlashtirilganda), u birlikni markazlashtirish va eksenel yo'nalishda termal kengayish uchun taglik bilan hamkorlik qiladi.Ajratilgan rulman korpusi uchun korpusning termal kengayishini engillashtirish uchun yon tomonning pastki qismida uchta hidoyat kaliti o'rnatilgan.Qopqoqning bir tomonida korpusga mos keladigan eksenel hidoyat kaliti ham joylashtirilgan.Rulman qutisi rulman haroratini o'lchash, rotor tebranishini o'lchash va milning o'zgarishini o'lchash kabi monitoring asboblari bilan jihozlangan.
7. rulman
Rotorning eksenel surishining katta qismi muvozanat plitasi tomonidan, qolgan 20 ~ 40 kN atrofidagi eksenel surish esa rulman tomonidan amalga oshiriladi.Har bir yostiqdagi yukning teng taqsimlanishini ta'minlash uchun surish yostiqchalari yukning o'lchamiga qarab avtomatik ravishda sozlanishi mumkin.Bosim yostiqlari uglerodli po'latdan yasalgan Babbitt qotishmasidan qilingan.
Radial rulmanlarning ikki turi mavjud.Yuqori quvvatli va past tezlikli kompressorlar elliptik podshipniklardan, kam quvvatli va yuqori tezlikli kompressorlarda esa eguvchi podshipniklardan foydalaniladi.
Katta o'lchamdagi birliklar odatda ishga tushirish qulayligi uchun yuqori bosimli kriko qurilmalari bilan jihozlangan.Yuqori bosimli nasos qisqa vaqt ichida 80MPa yuqori bosim hosil qiladi va rotorni ko'tarish va ishga tushirish qarshiligini kamaytirish uchun radial rulman ostida yuqori bosimli yog 'hovuzi o'rnatiladi.Ishga tushgandan so'ng, yog 'bosimi 5 ~ 15MPa ga tushadi.
Eksenel oqim kompressori dizayn sharoitida ishlaydi.Ishlash shartlari o'zgarganda, uning ish nuqtasi dizayn nuqtasini tark etadi va dizayn bo'lmagan ish sharoitlari maydoniga kiradi.Hozirgi vaqtda havo oqimining haqiqiy holati dizayndagi ish holatidan farq qiladi., va muayyan sharoitlarda, beqaror oqim holati yuzaga keladi.Hozirgi nuqtai nazardan, bir nechta tipik beqaror ish sharoitlari mavjud: aylanuvchi stendning ish holati, to'lqinli ish holati va blokirovkalash holati va bu uchta ish sharoiti aerodinamik beqaror ish sharoitlariga tegishli.
Eksenel oqim kompressori ushbu beqaror ish sharoitida ishlaganda, nafaqat ish unumdorligi sezilarli darajada yomonlashadi, balki ba'zida kuchli tebranishlar paydo bo'ladi, shuning uchun mashina normal ishlay olmaydi va hatto jiddiy shikastlanishlar sodir bo'ladi.
1. Eksenel oqim kompressorining aylanuvchi stend
Statsionar qanotning minimal burchagi va eksenel oqim kompressorining xarakterli egri chizig'ining minimal ish burchagi chizig'i orasidagi maydon aylanadigan stend maydoni deb ataladi va aylanadigan stend ikki turga bo'linadi: progressiv stall va keskin stall.Havo hajmi eksenel oqimli asosiy fanning aylanish to'xtash chizig'i chegarasidan kamroq bo'lsa, pichoqning orqa qismidagi havo oqimi uzilib qoladi va mashina ichidagi havo oqimi pulsatsiyalanuvchi oqim hosil qiladi, bu esa pichoqning siqilishiga olib keladi. muqobil stressni keltirib chiqaradi va charchoqning shikastlanishiga olib keladi.
To'xtab qolishning oldini olish uchun operator dvigatelning xarakterli egri chizig'ini bilishi va ishga tushirish jarayonida to'xtab qolgan zonadan tezda o'tishi kerak.Ishlash jarayonida stator pichog'ining minimal burchagi ishlab chiqaruvchining qoidalariga muvofiq belgilangan qiymatdan past bo'lmasligi kerak.
2. Eksenel kompressorning kuchlanishi
Kompressor ma'lum hajmdagi quvur tarmog'i bilan birgalikda ishlaganda, kompressor yuqori siqish nisbati va past oqim tezligida ishlaganda, kompressor oqim tezligi ma'lum bir qiymatdan kam bo'lsa, pichoqlarning orqa yoyi havo oqimi bo'ladi. o'tish joyi bloklanmaguncha jiddiy ravishda ajratiladi va havo oqimi kuchli pulsatsiyalanadi.Va chiqish quvurlari tarmog'ining havo sig'imi va havo qarshiligi bilan tebranish hosil qiling.Bu vaqtda tarmoq tizimining havo oqimi parametrlari bir butun sifatida juda katta o'zgarib turadi, ya'ni havo hajmi va bosimi vaqt va amplituda bilan davriy ravishda o'zgarib turadi;kompressorning kuchi va ovozi vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadi..Yuqorida aytib o'tilgan o'zgarishlar juda jiddiy bo'lib, fyuzelajning kuchli tebranishiga olib keladi va hatto mashina normal ishlashini ta'minlay olmaydi.Ushbu hodisa to'lqin deb ataladi.
To'lqinning kuchlanishi butun mashina va tarmoq tizimida sodir bo'ladigan hodisa bo'lganligi sababli, u nafaqat kompressorning ichki oqim xususiyatlariga bog'liq, balki quvur tarmog'ining xususiyatlariga ham bog'liq bo'lib, uning amplitudasi va chastotasi ovoz balandligidan ustundir. quvur tarmog'idan.
Ko'tarilishning oqibatlari ko'pincha jiddiydir.Bu kompressor rotori va stator komponentlarining o'zgaruvchan kuchlanishiga va sinishiga olib keladi, bu bosqichlararo bosim anormalligi kuchli tebranishga olib keladi, natijada muhrlar va surish podshipniklarining shikastlanishiga olib keladi va rotor va statorning to'qnashuviga olib keladi., jiddiy baxtsiz hodisalarga olib keladi.Ayniqsa, yuqori bosimli eksenel oqim kompressorlari uchun kuchlanish qisqa vaqt ichida mashinani yo'q qilishi mumkin, shuning uchun kompressorning kuchlanish sharoitida ishlashiga yo'l qo'yilmaydi.
Yuqoridagi dastlabki tahlillardan ma'lumki, kuchlanish birinchi navbatda o'zgaruvchan ish sharoitida kompressor pichoqlari kaskadidagi aerodinamik parametrlar va geometrik parametrlarning sozlanmasligi natijasida yuzaga kelgan aylanish to'xtashidan kelib chiqadi.Ammo barcha aylanadigan stendlar, albatta, kuchlanishga olib kelmaydi, ikkinchisi ham quvur tarmog'i tizimi bilan bog'liq, shuning uchun kuchlanish fenomenining shakllanishi ikkita omilni o'z ichiga oladi: ichki, u eksenel oqim kompressoriga bog'liq. Muayyan sharoitlarda to'satdan to'satdan to'xtash paydo bo'ladi. ;tashqi tomondan, u quvur tarmog'ining quvvati va xarakterli chizig'i bilan bog'liq.Birinchisi ichki sabab, ikkinchisi esa tashqi holat.Ichki sabab faqat tashqi sharoitlar hamkorligi bilan yuksalishga yordam beradi.
3. Eksenel kompressorning bloklanishi
Kompressorning pichoq tomog'i sobit.Oqim tezligi oshganda, havo oqimining eksenel tezligining oshishi tufayli havo oqimining nisbiy tezligi va hujumning salbiy burchagi (hujum burchagi havo oqimining yo'nalishi va o'rnatish burchagi orasidagi burchakdir) pichoqning kirish qismi) ham ortadi.Bu vaqtda kaskad kirishining eng kichik qismidagi o'rtacha havo oqimi tovush tezligiga etadi, shuning uchun kompressor orqali oqim kritik qiymatga etadi va o'sishda davom etmaydi.Ushbu hodisa blokirovka deb ataladi.Birlamchi qanotlarning bunday blokirovkasi kompressorning maksimal oqimini aniqlaydi.Egzoz bosimi pasayganda, kompressordagi gaz kengayish hajmining oshishi hisobiga oqim tezligini oshiradi va havo oqimi oxirgi kaskadda tovush tezligiga yetganda ham blokirovka sodir bo'ladi.Yakuniy pichoqning havo oqimi bloklanganligi sababli, oxirgi pichoq oldidagi havo bosimi ortadi va oxirgi pichoq orqasidagi havo bosimi pasayadi, bu esa oxirgi pichoqning old va orqa qismi o'rtasidagi bosim farqining oshishiga olib keladi, shuning uchun oxirgi pichoqning old va orqa qismidagi kuch muvozanatsiz va stress paydo bo'lishi mumkin.pichoqning shikastlanishiga olib keladi.
Eksenel oqim kompressorining pichoq shakli va kaskad parametrlari aniqlanganda, uning blokirovkalash xususiyatlari ham o'rnatiladi.Eksenel kompressorlarning chok chizig'i ostidagi hududda juda uzoq vaqt ishlashiga yo'l qo'yilmaydi.
Umuman olganda, eksenel oqim kompressorining tiqilib qolishga qarshi nazorati kuchlanishga qarshi nazorat kabi qattiq bo'lishi shart emas, nazorat harakati tez bo'lishi shart emas va sayohatni to'xtatish nuqtasini o'rnatishga hojat yo'q.Tiqilib qolishga qarshi boshqaruvni o'rnatishga kelsak, bu ham kompressorning o'ziga bog'liq. Qaror so'rang.Ba'zi ishlab chiqaruvchilar dizayndagi pichoqlarni mustahkamlashni hisobga oldilar, shuning uchun ular chayqalish kuchlanishining kuchayishiga bardosh bera oladilar, shuning uchun ular blokirovka nazoratini o'rnatishga hojat yo'q.Agar ishlab chiqaruvchi loyihada blokirovkalash hodisasi yuzaga kelganda pichoq kuchini oshirish kerak deb hisoblamasa, blokirovkaga qarshi avtomatik boshqaruv vositalarini ta'minlash kerak.
Eksenel oqim kompressorining tiqilib qolishga qarshi boshqaruv sxemasi quyidagicha: kompressorning chiqish quvur liniyasiga kapalakning tiqilib qolishiga qarshi klapan o'rnatilgan va kirish oqimi tezligi va chiqish bosimining ikkita aniqlovchi signali bir vaqtning o'zida kompressorga kiritiladi. tiqilib qolishga qarshi regulyator.Mashinaning chiqish bosimi g'ayritabiiy ravishda pasayganda va mashinaning ish nuqtasi blokirovkaga qarshi chiziqdan pastga tushganda, regulyatorning chiqish signali valfni kichikroq yopish uchun blokirovkaga qarshi valfga yuboriladi, shuning uchun havo bosimi ortadi. , oqim tezligi pasayadi va ish nuqtasi blokirovkaga qarshi chiziqqa kiradi.Bloklash chizig'idan yuqorida, mashina blokirovka holatidan xalos bo'ladi.
