Dà una cunniscenza cumpleta di a struttura, u principiu di travagliu, i vantaghji è i svantaghji di i compressori di flussu assiale
Cunniscenza di i compressori assiali
I compressori di flussu assiali è i compressori centrifughi appartenenu tramindui à i compressori di u tipu di velocità, è i dui sò chjamati compressori di turbine;u significatu di i compressori tippu di vitezza significa chì i so principii di travagliu s'appoghjanu nantu à e lame per fà u travagliu nantu à u gasu, è prima facenu u flussu di gasu A velocità di u flussu hè assai aumentata prima di cunvertisce l'energia cinetica in energia di pressione.In cunfrontu cù u compressore centrifugu, postu chì u flussu di gas in u compressore ùn hè micca longu à a direzzione radiale, ma à a direzzione assiale, a più grande caratteristica di u compressore di flussu assiale hè chì a capacità di flussu di gas per unità di superficie hè grande, è u listessu. Sutta a premessa di u voluminu di gasu di trasfurmazioni, a dimensione radiale hè chjuca, soprattuttu adattata per l'occasioni chì necessitanu un grande flussu.Inoltre, u compressore di flussu assiale hà ancu i vantaghji di una struttura simplice, un funziunamentu còmode è un mantenimentu.Tuttavia, hè ovviamente inferitu à i compressori centrifughi in termini di prufilu cumplessu di lame, esigenze elevate di prucessu di fabricazione, zona di travagliu stretta stretta, è un picculu intervallu di regulazione di flussu à velocità constante.
A figura seguente hè un schema schematicu di a struttura di u compressore di flussu assiale di a serie AV:
1. Chassis
A carcassa di u compressore di flussu assiale hè pensata per esse split horizontally è hè fatta di ghisa (acciaio).Hà e caratteristiche di una bona rigidità, senza deformazione, assorbimentu di rumore è riduzzione di vibrazioni.Stringhje cù bulloni per cunnette a mità superiore è inferiore in un sanu assai rigidu.
U casing hè sustinutu nantu à a basa à quattru punti, è i quattru punti di supportu sò posti nantu à i dui lati di u casing inferiore vicinu à a superficia split media, per chì u sustegnu di l'unità hà una bona stabilità.Dui di i quattru punti di supportu sò punti fissi, è l'altri dui sò punti sliding.A parte inferiore di a carcassa hè ancu furnita cù dui chjavi di guida longu à a direzzione assiale, chì sò usati per l'espansione termale di l'unità durante l'operazione.
Per i grandi unità, u puntu di supportu sliding hè sustinutu da un bracket swing, è materiali speciali sò usati per fà l'espansione termale chjuca è riduce u cambiamentu di l'altezza di u centru di l'unità.Inoltre, un supportu intermediu hè stallatu per aumentà a rigidità di l'unità.
2. Cilindru staticu cuscinettu vane
U cilindru di cuscinetti di palette stazionaria hè u cilindru di supportu per i palette stazionarie regolabili di u compressore.Hè designatu cum'è una split horizontale.A dimensione geomètrica hè determinata da u disignu aerodinamicu, chì hè u cuntenutu core di u disignu di a struttura di compressore.L'anellu di ingressu currisponde à l'estremità di ingressu di u cilindru di cuscinetti di palette stazionari, è u diffusore currisponde à l'estremità di scarico.Sò cunnessi rispettivamente cù a carcassa è a manica di sigillatura per furmà u passaghju cunvergente di l'estremità di l'ingesta è u passaghju di espansione di l'estremità di l'exhaust.Un canale è u canali furmatu da u rotore è u cilindru di cuscinetti di palette sò cumminati per furmà un canali di flussu d'aria cumpletu di u compressore di flussu assiale.
U corpu di u cilindru di u cilindru di cuscinetti di palette stazionari hè struitu da ferru duttile è hè statu machinatu di precisione.I dui estremità sò sustinuti rispettivamente nantu à a carcassa, l'estremità vicinu à u latu di scarico hè un supportu sliding, è l'estremità vicinu à u latu di a presa d'aria hè un supportu fissu.
Ci sò palette di guida rotative à diversi livelli è cuscinetti automatici di palette, manovelle, sliders, ecc.U cuscinettu di foglia stazionariu hè un cuscinettu di tinta sferica cù un bonu effettu autolubrificante, è a so vita di serviziu hè più di 25 anni, chì hè sicura è affidabile.Un anellu di sigillatura di silicone hè stallatu nantu à u gambo di a paleta per impedisce a fuga di gas è l'entrata di polvera.E strisce di sigillatura di riempimentu sò furnite nantu à u cerculu esterno di l'estremità di scarico di u cilindru di cuscinettu è u supportu di a carcassa per impedisce a fuga.
3. Cilindru Adjustment è miccanisimu di aghjustamentu vane
U cilindru di regulazione hè saldatu da platti d'acciaio, split horizontally, è a superficia split media hè cunnessa da bulloni, chì hà una alta rigidità.Hè sustinutu dintra lu casing à quattru punti, è i quattru cuscinetti sustegnu sò fatti di metallu "Du" non-lubricated.I dui punti nantu à una parte sò semi-chjusi, chì permettenu u muvimentu assiale;i dui punti nantu à l'altru latu sò sviluppati U tipu permette espansione termale assiale è radiale, è anelli di guida di vari stadi di vanes sò stallati in u cilindru di regulazione.
U mecanismu di regulazione di a pala di u stator hè cumpostu da un servomotore, una piastra di cunnessione, un cilindru di regulazione è un cilindru di supportu di lama.A so funzione hè di aghjustà l'angolo di e lame di u stator à tutti i livelli di u compressore per risponde à e cundizioni di travagliu variabili.Dui servomotori sò stallati da i dui lati di u compressore è cunnessi cù u cilindru di regulazione attraversu a piastra di cunnessione.U servomotore, a stazione d'oliu d'energia, u pipeline di l'oliu è un inseme di strumenti di cuntrollu automaticu formanu un servomotor idraulicu per aghjustà l'angolo di a paleta.Quandu l'oliu d'alta pressione 130bar da a stazione di l'oliu d'energia agisce, u pistone di u servomotore hè imbuttatu per muvimenti, è a piastra di cunnessione face chì u cilindru di regulazione si move in modu sincronu in a direzzione assiale, è u slider conduce a paleta di stator per rotà. à traversu u crank, accussì comu ghjunghje sin'à u scopu di aghjustà l 'angulu di u stator vane.Si pò vede da i bisogni di u disignu aerodinamicu chì a quantità di regolazione di l'angolo di a paleta di ogni tappa di u compressore hè diversa, è in generale a quantità di regolazione diminuisce successivamente da a prima tappa à l'ultima tappa, chì pò esse realizatu scegliendu a lunghezza. di a manovella, vale à dì da a prima tappa à l'ultima tappa chì cresce in lunghezza.
U cilindru di regulazione hè ancu chjamatu "cilindru mediu" perchè hè situatu trà a carcassa è u cilindru di cuscinetti di lama, mentre chì l'involucri è u cilindru di cuscinetti di a lama sò chjamati rispettivamente "cilindru esterno" è "cilindru internu".Sta struttura di cilindru di trè strati riduce assai a deformazione è a concentrazione di stress di l'unità per via di l'espansione termale, è à u stessu tempu impedisce u mecanismu di regulazione da a polvera è i danni meccanichi causati da fatturi esterni.
4. rotore è pale
U rotor hè cumpostu di l 'arburettu principale, pale muvimenti à tutti i livelli, blocchi spacer, gruppi di serratura di lame, pale d'api, etc. U rotore hè di struttura uguali di diamitru internu, chì hè cunvenutu per u prucessu.
U fustu hè forgiatu da l'acciaio d'alta lega.A cumpusizioni chimica di u materiale di l'arbre principale deve esse strettamente pruvata è analizata, è l'indice di prestazione hè verificatu da u bloccu di prova.Dopu a lavorazione sgrossata, una prova di corsa calda hè necessaria per verificà a so stabilità termica è eliminà una parte di u stress residuale.Dopu chì l'indicatori sopra sò qualificati, pò esse messu in finitura di machining.Dopu avè finitu a finitura, l'ispezione di colorazione o l'ispezione di particelle magnetiche hè necessaria à i ghjurnali à e duie estremità, è ùn sò micca permessi crepe.
I lame in movimentu è e lame stazionarie sò fatti di blanks di forgiatura d'acciaio inossidabile, è a materia prima deve esse inspeccionata per a cumpusizioni chimica, proprietà meccaniche, inclusioni di scorie non metalliche è crepe.Dopu chì a lama hè lucidata, a sabbiatura umida hè realizata per rinfurzà a resistenza à a fatigue di a superficia.A lama di furmazione hà bisognu di misurà a freccia, è se ne necessariu, hà bisognu di riparà a frequenza.
I lame in movimentu di ogni tappa sò stallati in u solcu di a radica rotante verticale in forma d'arburu longu à a direzzione circunferenziale, è i blocchi di spazii sò usati per pusà e duie lame, è i blocchi di spazii di blocchi sò usati per pusà è chjude e duie pale in muvimentu. stallatu à a fine di ogni tappa.strettu.
Ci sò dui dischi di equilibriu processati à i dui estremità di a rota, è hè faciule per equilibrà i pesi in dui piani.A piastra di equilibriu è a manica di sigillatura formanu un pistone di equilibriu, chì funziona attraversu u tubu di equilibriu per equilibrà una parte di a forza assiale generata da a pneumatica, riduce a carica nantu à u cuscinettu di spinta, è rende u cuscinettu in un ambiente più sicuru.
5. Glàndula
Ci sò manichi di sigilli di l'estremità di l'arburu rispettivamente in u latu di aspirazione è di u latu di scarico di u compressore, è i piatti di sigillatura incrustati in e parti currispundenti di u rotore formanu un sigillo di labirintu per impedisce a fuga di gas è a filtrazione interna.Per facilità l'installazione è u mantenimentu, hè aghjustatu per mezu di u bloccu di regulazione nantu à u cerculu esterno di a manica di sigillatura.
6. Box di cuscinetti
I cuscinetti radiali è i cuscinetti di spinta sò disposti in a scatula di cuscinetti, è l'oliu per lubricate i cuscinetti hè recullatu da a scatula di cuscinetti è torna à u tank d'oliu.Di solitu, u fondu di a scatula hè furnutu cù un dispositivu di guida (quandu integratu), chì coopera cù a basa per fà u centru di l'unità è espansione termale in a direzzione assiale.Per l'alloghji di cuscinetti split, trè chjavi di guida sò stallati à u fondu di u latu per facilità l'espansione termale di l'alloghju.Una chjave di guida assiale hè ancu disposta nantu à un latu di a carcassa per currisponde à a carcassa.A scatula di cuscinetti hè dotata di dispositivi di monitoraghju cum'è a misurazione di a temperatura di i cuscinetti, a misurazione di a vibrazione di u rotore è a misurazione di u spostamentu di l'arburu.
7. cuscinetti
A maiò parte di a spinta assiale di u rotore hè purtata da a piastra di equilibriu, è a spinta assiale restante di circa 20 ~ 40 kN hè purtata da u cuscinettu di spinta.I pads di spinta ponu esse aghjustati automaticamente secondu a dimensione di a carica per assicurà chì a carica nantu à ogni pad hè distribuitu uniformemente.I cuscinetti di spinta sò fatti di lega Babbitt d'acciaio carboniu.
Ci sò dui tipi di cuscinetti radiali.Compressori cù alta putenza è bassa vitezza usanu cuscinetti ellittici, è i compressori cù bassa putenza è alta velocità usanu cuscinetti tilting pad.
L'unità di grande scala sò generalmente dotate di dispositivi di presa d'alta pressione per a cunvenzione di inizià.A pompa d'alta pressione genera una pressione alta di 80MPa in pocu tempu, è una piscina d'oliu d'alta pressione hè stallata sottu à u cuscinettu radiale per elevà u rotore è riduce a resistenza di partenza.Dopu avè principiatu, a pressione di l'oliu scende à 5 ~ 15MPa.
U compressore di flussu assiale travaglia in e cundizioni di cuncepimentu.Quandu e cundizioni di u funziunamentu cambianu, u so puntu di funziunamentu lascià u puntu di cuncepimentu è entre in l'area di cundizione operativa non-disegnu.À questu tempu, a situazione attuale di u flussu d'aria hè sfarente da a cundizione operativa di u disignu., è in certi cundizioni, si trova una cundizione di flussu inestabile.Da u puntu di vista attuale, ci sò parechje cundizioni di travagliu inestabile tipiche: vale à dì, cundizione di travagliu di stallo rotante, cundizione di travagliu di surge è cundizione di travagliu di bloccu, è sti trè cundizioni di travagliu appartenenu à e cundizioni di travagliu inestabile aerodinamica.
Quandu u compressore di flussu assiale travaglia in queste cundizioni di travagliu inestabile, micca solu a prestazione di u travagliu serà assai deteriorata, ma qualchì volta si verificanu forti vibrazioni, cusì chì a macchina ùn pò micca travaglià nurmale, è ancu gravi accidenti di danni.
1. Stalla rotante di compressore di flussu assiale
L'area trà l'angolo minimu di l'aletta stazionaria è a linea di l'angolo minimu di u funziunamentu di a curva caratteristica di u compressore di flussu assiale hè chjamata zona di stalla rotante, è a stallazione rotativa hè divisa in dui tipi: stallatura progressiva è stallatura brusca.Quandu u voluminu di l'aria hè menu di u limitu di a linea di stallatura rotazionale di u ventilatore principale à flussu assiale, u flussu d'aria in u spinu di a lama si romperà, è u flussu d'aria in a macchina formarà un flussu pulsanti, chì pruvucarà a lama à genera stress alternante è causa danni da fatigue.
Per impediscenu di stalling, l'operatore deve esse familiarizatu cù a curva caratteristica di u mutore, è per passà rapidamente per a zona di stalling durante u prucessu di start-up.Durante u prucessu di funziunamentu, l'angolo minimu di a pala di u stator ùn deve esse più bassu di u valore specificatu secondu e regulazioni di u fabricatore.
2. Axial Compressor Surge
Quandu u compressore travaglia in cungiunzione cù una reta di tubi cù un certu voluminu, quandu u compressore opera à un altu rapportu di compressione è un flussu bassu, una volta chì u flussu di u compressore hè menu di un certu valore, u flussu di l'arcu di l'arcu di e lame serà. seriamente siparati finu à chì u passaghju hè bluccatu, è u flussu d'aria pulsate forte.È formate una oscillazione cù a capacità di l'aria è a resistenza di l'aria di a reta di pipa di outlet.À questu tempu, i paràmetri di u flussu di l'aire di u sistema di a reta fluttuanu assai in tuttu, vale à dì, u voluminu di l'aria è a pressione cambianu periodicamente cù u tempu è l'amplitude;a putenza è u sonu di u compressore cambianu periodicamente..I cambiamenti sopra citati sò assai severi, facendu chì u fuselagiu vibrerà forte, è ancu a macchina ùn pò micca mantene u funziunamentu normale.Stu fenomenu hè chjamatu surge.
Siccomu u surge hè un fenomenu chì si trova in tutta a macchina è in u sistema di a rete, ùn hè micca solu ligata à e caratteristiche di u flussu internu di u compressore, ma dipende ancu di e caratteristiche di a reta di pipa, è a so amplitude è a frequenza sò duminati da u voluminu. di a reta di tubi.
I cunsiquenzi di u surge sò spessu gravi.Fararà chì u rotore di u compressore è i cumpunenti di u stator subiscanu stress alternante è frattura, pruvucannu l'anormalità di a pressione interstage per causà una forte vibrazione, risultatu in danni à i sigilli è i cuscinetti di spinta, è chì u rotore è u stator si scontranu., pruvucannu gravi accidenti.In particulare per i compressori di flussu assiale d'alta pressione, u surge pò distrughje a macchina in pocu tempu, cusì u compressore ùn hè micca permessu di operà in cundizioni di surge.
Da l'analisi preliminare sopra, si sà chì a surge hè prima causata da a stallazione di rotazione causata da a non-aghjustamentu di i paràmetri aerodinamichi è di i paràmetri geometrichi in a cascata di lame di compressore in cundizioni di travagliu variabili.Ma micca tutti i stalli rotanti necessariamente portanu à surge, l'ultime hè ancu ligata à u sistema di rete di tubi, cusì a furmazione di fenomenu di surge include dui fattori: internamente, dipende da u compressore di flussu assiale In certi cundizioni, si trova una stalla improvvisa. ;esternamente, hè in relazione cù a capacità è a linea caratteristica di a reta di pipa.U primu hè una causa interna, mentri l'ultimu hè una cundizione esterna.A causa interna prumove solu surge cù a cooperazione di e cundizioni esterni.
3. Blockage di compressor axial
L'area di a gola di a pala di u compressore hè fissatu.Quandu u flussu di flussu aumenta, per via di l'aumentu di a velocità assiale di u flussu d'aria, a velocità relative di u flussu d'aria aumenta, è l'angolo negativu di attaccu (l'angolo di attaccu hè l'angolo trà a direzzione di u flussu d'aria è l'angolo di stallazione). di l'entrata di lama) aumenta ancu.À questu tempu, u flussu di l'aire mediu nantu à a sezione più chjuca di l'entrata di cascata ghjunghje à a vitezza di u sonu, perchè u flussu à traversu u compressore ghjunghje à un valore criticu è ùn cuntinueghja à aumentà.Stu fenominu hè chjamatu bluccatu.Stu bloccu di i pani primari determina u flussu massimu di u compressore.Quandu a pressione di scarico diminuisce, u gasu in u compressore aumenterà a velocità di flussu per via di l'aumentu di u voluminu di espansione, è u bloccu ancu accade quandu u flussu d'aria righjunghji a velocità di u sonu in a cascata finale.Perchè u flussu di l'aria di a lama finale hè bluccata, a pressione di l'aria davanti à a lama finale aumenta, è a pressione di l'aria daretu à a lama finale diminuisce, facendu chì a diferenza di pressione trà u fronte è a parte posteriore di a lama finale aumenta, cusì chì a forza nantu à a parte anteriore è posteriore di a lama finale hè sbilanciata è u stress pò esse generatu.causa danni à a lama.
Quandu a forma di lama è i paràmetri di cascata di un compressore di flussu assiale sò determinati, e so caratteristiche di bloccu sò ancu fissi.I compressori assiali ùn sò micca permessi di correre per troppu longu in l'area sottu à a linea di choke.
In generale, u cuntrollu anti-clogging di u compressore di flussu assiale ùn deve esse strettu cum'è u cuntrollu anti-surge, l'azzione di cuntrollu ùn hè micca necessariu per esse veloce, è ùn ci hè bisognu di stabilisce un puntu di stop.In quantu à stabilisce u cuntrollu anti-clogging, hè ancu à u compressore stessu Ask for a decision.Certi pruduttori anu pigliatu in contu u rinfurzamentu di e lame in u disignu, perch'elli ponu sustene l'aumentu di u stress flutter, perchè ùn anu micca bisognu di stallà u cuntrollu di bloccu.Se u fabricatore ùn cunsiderà micca chì a forza di a lama deve esse aumentata quandu u fenomenu di bloccu si verifica in u disignu, deve esse furnite strutture di cuntrollu automaticu anti-blocking.
U schema di cuntrollu di l'anti-clogging di u compressore di flussu assiale hè u seguitu: una valvola anti-obturazione di farfalla hè stallata nantu à a pipeline di uscita di u compressore, è i dui segnali di rilevazione di u flussu di ingressu è a pressione di uscita sò simultaneamente input à u regulatore anti-incrustazioni.Quandu a pressione di uscita di a macchina scende anormalmente è u puntu di travagliu di a macchina cade sottu à a linea anti-blocking, u signale di output di u regulatore hè mandatu à a valvula anti-blocking per fà a valvula vicinu più chjuca, cusì a pressione di l'aria aumenta. , u flussu diminuite, è u puntu di travagliu entra in a linea anti-blocking.Sopra a linea di bloccu, a macchina si sbarazza di a cundizione di bloccu.
