Menehi pangerten lengkap babagan struktur, prinsip kerja, kaluwihan lan kekurangan kompresor aliran aksial
Kawruh babagan kompresor aksial
Kompresor aliran aksial lan kompresor sentrifugal loro-lorone kalebu kompresor jinis kacepetan, lan loro kasebut diarani kompresor turbin;tegese kompresor jinis kacepetan tegese prinsip kerjane gumantung ing blades kanggo nindakake kerja ing gas, lan pisanan nggawe aliran gas. Kecepatan aliran tambah akeh sadurunge ngowahi energi kinetik dadi energi tekanan.Dibandhingake karo kompresor sentrifugal, amarga aliran gas ing kompresor ora ing arah radial, nanging ing arah aksial, fitur paling gedhe saka kompresor aliran aksial yaiku kapasitas aliran gas saben area unit gedhe, lan padha. Ing premis pangolahan volume gas, ukuran radial cilik, utamané cocok kanggo kesempatan sing mbutuhake aliran gedhe.Kajaba iku, kompresor aliran aksial uga nduweni kaluwihan struktur sing prasaja, operasi lan pangopènan sing trep.Nanging, iku temenan rodok olo kanggo compressors centrifugal ing syarat-syarat profil agul-agul Komplek, syarat proses Manufaktur dhuwur, wilayah apa stabil panah, lan sawetara imbuhan aliran cilik ing kacepetan pancet.
Gambar ing ngisor iki minangka diagram skematis struktur kompresor aliran aksial seri AV:
1. Sasis
Casing kompresor aliran aksial dirancang kanggo pamisah horisontal lan digawe saka wesi (baja).Nduwe karakteristik kaku sing apik, ora ana deformasi, panyerepan swara lan pengurangan getaran.Kenceng karo bolts kanggo nyambungake bagian ndhuwur lan ngisor menyang wutuh banget kaku.
Casing wis didhukung ing basa ing papat TCTerms, lan papat TCTerms support disetel ing loro-lorone saka casing ngisor cedhak lumahing pamisah tengah, supaya support saka unit wis stabilitas apik.Loro saka papat titik dhukungan minangka titik tetep, lan loro liyane minangka titik geser.Sisih ngisor casing uga kasedhiya karo rong tombol pandhuan ing arah aksial, sing digunakake kanggo ekspansi termal unit sajrone operasi.
Kanggo unit gedhe, titik dhukungan geser didhukung dening krenjang swing, lan bahan khusus digunakake kanggo nggawe ekspansi termal cilik lan nyuda owah-owahan ing dhuwur tengah unit.Kajaba iku, support penengah disetel kanggo nambah rigidity saka unit.
2. Silinder bantalan vane statis
Silinder bantalan vane stasioner yaiku silinder dhukungan kanggo baling-baling stasioner sing bisa diatur saka kompresor.Iki dirancang minangka pamisah horisontal.Ukuran geometris ditemtokake dening desain aerodinamis, yaiku isi inti saka desain struktur kompresor.Dering mlebu cocog karo mburi intake silinder bantalan vane stasioner, lan diffuser cocog karo ujung knalpot.Padha mung disambungake karo casing lan lengen klambi sealing kanggo mbentuk wacana converging saka mburi intake lan wacana expansion saka mburi exhaust.Saluran lan saluran sing dibentuk dening rotor lan silinder bantalan vane digabungake kanggo mbentuk saluran aliran udara lengkap kompresor aliran aksial.
Awak silinder saka silinder bantalan vane stasioner dibuwang saka wesi ulet lan wis mesin presisi.Loro ends mungguh didhukung ing casing, mburi cedhak exhaust sisih support ngusapake, lan mburi cedhak air intake sisih support tetep.
Ana rotatable guide vane ing macem-macem tingkat lan bantalan vane otomatis, cranks, slider, etc.. kanggo saben guide vane ing silinder prewangan vane.Bantalan godhong stasioner minangka bantalan tinta bunder kanthi efek pelumasan sing apik, lan umur layanan luwih saka 25 taun, sing aman lan dipercaya.Cincin sealing silikon dipasang ing stalk vane kanggo nyegah bocor gas lan bledug.Strip sealing ngisi diwenehake ing bunder njaba ujung exhaust silinder bantalan lan dhukungan saka casing kanggo nyegah bocor.
3. silinder pangaturan lan mekanisme imbuhan vane
Silinder imbuhan dilas dening piring baja, pamisah horisontal, lan lumahing pamisah tengah disambungake dening bolts, kang wis rigidity dhuwur.Punika didhukung nang casing ing papat TCTerms, lan papat prewangan prewangan digawe saka non-lubricated "Du" logam.Loro titik ing sisih siji semi-ditutup, ngidini gerakan aksial;loro TCTerms ing sisih liyane dikembangaké Jinis ngidini expansion termal sumbu lan radial, lan guide rings saka macem-macem orane tumrap sekolah saka vanes dipasang nang silinder nyetel.
Mekanisme imbuhan agul-agul stator dumadi saka motor servo, piring nyambungake, silinder imbuhan lan silinder support agul-agul.Fungsine yaiku nyetel sudut blades stator ing kabeh level kompresor kanggo nyukupi kahanan kerja sing beda-beda.Loro motor servo dipasang ing loro-lorone kompresor lan disambungake karo silinder pangaturan liwat piring sing nyambungake.Motor servo, stasiun minyak tenaga, pipa minyak, lan set instrumen kontrol otomatis mbentuk mekanisme servo hidrolik kanggo nyetel sudut vane.Nalika lenga tekanan dhuwur 130bar saka stasiun lenga daya tumindak, piston motor servo di-push kanggo mindhah, lan piring nyambungake drive silinder imbuhan kanggo mindhah synchronously ing arah sumbu, lan panggeser drive vane stator kanggo muter liwat nglakoake, supaya minangka kanggo entuk tujuan nyetel amba saka vane stator.Bisa dideleng saka syarat desain aerodinamis sing jumlah imbuhan saka amba vane saben tataran saka kompresor beda, lan umume jumlah imbuhan sudo kasil saka tataran pisanan kanggo tataran pungkasan, kang bisa diwujudake kanthi milih dawa. saka engkol, yaiku, saka tahap pisanan nganti tahap pungkasan nambah dawa.
Silinder pangaturan uga disebut "silinder tengah" amarga diselehake ing antarane casing lan silinder bantalan agul-agul, nalika casing lan silinder bantalan agul-agul diarani "silinder njaba" lan "silinder njero".Struktur silinder telung lapisan iki nyuda konsentrasi deformasi lan stres unit amarga ekspansi termal, lan ing wektu sing padha nyegah mekanisme pangaturan saka bledug lan karusakan mekanik sing disebabake dening faktor eksternal.
4. rotor lan lading
Rotor dumadi saka poros utama, obah lading ing kabeh tingkat, pamblokiran spacer, klompok ngunci agul-agul, tawon glathi, etc. Rotor punika struktur diameteripun utama witjaksono, kang trep kanggo Processing.
Spindle digawe saka baja paduan dhuwur.Komposisi kimia bahan poros utama kudu diuji lan dianalisis kanthi ketat, lan indeks kinerja dicenthang dening blok tes.Sawise mesin kasar, tes mlaku panas dibutuhake kanggo verifikasi stabilitas termal lan ngilangi bagean saka sisa stres.Sawise pratondho ing ndhuwur wis qualified, iku bisa sijine menyang pagawean mesin.Sawise rampung rampung, inspeksi pewarnaan utawa inspeksi partikel magnetik dibutuhake ing jurnal ing ujung loro, lan retak ora diidini.
Blades obah lan blades stasioner digawe saka stainless steel forging blanks, lan bahan mentah kudu dititi priksa komposisi kimia, sifat mekanik, inklusi slag non-logam lan retak.Sawise agul-agul wis polesan, sandblasting udan dileksanakake kanggo nambah resistance lemes lumahing.Pisau pembentuk kudu ngukur frekuensi, lan yen perlu, kudu ndandani frekuensi kasebut.
Lading obah saben tataran dipasang ing alur ROOT wit-shaped vertikal puteran ing arah circumferential, lan pamblokiran spacer digunakake kanggo posisi loro glathi, lan pamblokiran spacer ngunci digunakake kanggo posisi lan ngunci loro glathi obah. dipasang ing pungkasan saben tataran.nyenyet.
Ana loro cakram imbangan diproses ing loro ends wheel , lan iku gampang kanggo Balance bobot ing rong pesawat.Plat imbangan lan lengen sealing mbentuk piston imbangan, sing fungsi liwat pipa imbangan kanggo ngimbangi bagean saka gaya aksial sing digawe dening pneumatik, nyuda beban ing bantalan tikaman, lan nggawe bantalan ing lingkungan sing luwih aman.
5. Kelenjar
Ana lengen klambi segel mburi batang ing sisih intake lan sisih exhaust saka kompresor mungguh, lan piring segel ditempelake ing bagean cocog rotor mbentuk segel labyrinth kanggo nyegah bocor gas lan rembesan internal.Kanggo nggampangake instalasi lan pangopènan, diatur liwat blok imbuhan ing bunder njaba saka lengen klambi sealing.
6. Kothak bantalan
Bantalan radial lan bantalan dorong disusun ing kothak bantalan, lan lenga kanggo pelumas bantalan dikumpulake saka kothak bantalan lan bali menyang tangki minyak.Biasane, ngisor kothak dilengkapi piranti panuntun (nalika terintegrasi), sing kerja sama karo pangkalan kanggo nggawe pusat unit lan nggedhekake kanthi termal ing arah aksial.Kanggo omah bantalan pamisah, telung tombol pandhuan dipasang ing sisih ngisor sisih kanggo nggampangake ekspansi termal omah.Tombol panuntun aksial uga disusun ing sisih siji casing supaya cocog karo casing.Kothak bantalan dilengkapi piranti ngawasi kayata pangukuran suhu bantalan, pangukuran geter rotor, lan pangukuran pamindahan poros.
7. bantalan
Umume dorongan aksial rotor ditanggung dening piring imbangan, lan tekanan aksial sing isih ana sekitar 20 ~ 40kN ditanggung dening bantalan dorong.Pad tikaman bisa diatur kanthi otomatis miturut ukuran beban kanggo mesthekake yen beban ing saben bantalan disebarake kanthi rata.Bantalan dorong digawe saka paduan Babbitt baja karbon.
Ana rong jinis bantalan radial.Kompresor kanthi daya dhuwur lan kacepetan kurang nggunakake bantalan elips, lan kompresor kanthi daya kurang lan kacepetan dhuwur nggunakake bantalan pad miring.
Unit ukuran gedhe umume dilengkapi piranti jacking tekanan dhuwur supaya gampang diwiwiti.Pompa tekanan dhuwur ngasilake tekanan dhuwur 80MPa ing wektu sing cendhak, lan kolam minyak tekanan dhuwur dipasang ing bantalan radial kanggo ngangkat rotor lan nyuda resistensi wiwitan.Sawise miwiti, tekanan lenga mudhun dadi 5 ~ 15MPa.
Kompresor aliran aksial bisa digunakake ing kondisi desain.Nalika kahanan operasi ganti, titik operasi bakal ninggalake titik desain lan mlebu area kondisi operasi non-desain.Ing wektu iki, kahanan aliran udara nyata beda saka kondisi operasi desain., lan ing kahanan tartamtu, kahanan aliran ora stabil dumadi.Saka sudut pandang saiki, ana sawetara kahanan kerja sing ora stabil: yaiku, kahanan kerja stall puteran, kahanan kerja surge lan kahanan kerja sing ngalangi, lan telung kahanan kerja kasebut kalebu kahanan kerja sing ora stabil aerodinamis.
Nalika kompresor aliran aksial bisa digunakake ing kahanan kerja sing ora stabil iki, ora mung kinerja kerja bakal rusak banget, nanging kadhangkala getaran sing kuat bakal kedadeyan, saengga mesin ora bisa mlaku kanthi normal, lan malah kacilakan karusakan serius bakal kedadeyan.
1. Puteran kios kompresor aliran aksial
Wilayah antarane sudut minimal vane stasioner lan garis sudut operasi minimal kurva karakteristik kompresor aliran aksial diarani area stall puteran, lan stall puteran dipérang dadi rong jinis: stall progresif lan stall abrupt.Nalika volume udhara kurang saka watesan line stall rotasi saka penggemar utama aliran aksial, aliran udara ing mburi agul-agul bakal break adoh, lan aliran udara nang mesin bakal mbentuk aliran pulsating, kang bakal nimbulaké agul-agul kanggo ngasilake stres gantian lan nyebabake karusakan lemes.
Supaya kanggo nyegah stalling, operator kudu menowo karo kurva karakteristik engine, lan liwat zona stalling cepet sak proses wiwitan.Sajrone proses operasi, sudut agul-agul stator minimal kudu ora luwih murah tinimbang nilai sing ditemtokake miturut peraturan pabrikan.
2. Axial Compressor Surge
Nalika kompresor dianggo magepokan karo jaringan pipa karo volume tartamtu, nalika kompresor makaryakke ing rasio komprèsi dhuwur lan tingkat aliran kurang, sawise tingkat aliran kompresor kurang saka nilai tartamtu, aliran udara busur bali saka glathi bakal. dipisahake kanthi serius nganti dalane diblokir, lan aliran udara bakal pulsate banget.Lan mbentuk osilasi karo kapasitas online lan resistance online saka jaringan pipe stopkontak.Ing wektu iki, paramèter aliran udara saka sistem jaringan fluktuasi banget sacara sakabehe, yaiku, volume udara lan tekanan diganti sacara periodik kanthi wektu lan amplitudo;daya lan swara saka kompresor loro ganti periodik..Owah-owahan ing ndhuwur banget abot, nyebabake fuselage kedher banget, lan malah mesin ora bisa njaga operasi normal.Fenomena iki diarani surge.
Wiwit mundhak minangka fenomena sing dumadi ing kabeh mesin lan sistem jaringan, ora mung ana hubungane karo karakteristik aliran internal kompresor, nanging uga gumantung saka karakteristik jaringan pipa, lan amplitudo lan frekuensi didominasi volume. saka jaringan pipa.
Konsekuensi saka mundhak asring serius.Bakal nyebabake komponen rotor kompresor lan stator ngalami stres gantian lan fraktur, nyebabake kelainan tekanan interstage nyebabake getaran sing kuat, nyebabake karusakan ing segel lan bantalan tikaman, lan nyebabake rotor lan stator tabrakan., nyebabake kacilakan serius.Utamane kanggo kompresor aliran aksial tekanan dhuwur, surge bisa ngancurake mesin ing wektu sing cendhak, saengga kompresor ora diidini digunakake ing kahanan lonjakan.
Saka analisis pambuka ing ndhuwur, bisa dingerteni manawa lonjakan kasebut pisanan disebabake dening stall rotasi sing disebabake dening ora nyetel paramèter aerodinamis lan paramèter geometris ing kaskade agul-agul kompresor ing kahanan kerja sing beda-beda.Nanging ora kabeh kios puteran kudu mimpin kanggo mundhak, sing terakhir uga ana hubungane karo sistem jaringan pipe, supaya tatanan saka kedadean mundhak kalebu loro faktor: njero, iku gumantung ing kompresor aliran aksial Ing kahanan tartamtu, lapak dadakan dumadi. ;externally, iku related kanggo kapasitas lan garis karakteristik saka jaringan pipe.Sing pisanan minangka sabab internal, dene sing terakhir minangka kondisi eksternal.Penyebab internal mung nyebabake mundhak kanthi kerjasama kahanan njaba.
3. Pemblokiran kompresor aksial
Area tenggorokan agul-agul kompresor tetep.Nalika tingkat aliran mundhak, amarga tambah kecepatan aksial aliran udara, kecepatan relatif aliran udara mundhak, lan sudut serangan negatif (sudut serangan yaiku sudut antara arah aliran udara lan sudut instalasi. saka inlet agul-agul) uga mundhak.Ing wektu iki, aliran udara rata-rata ing bagean paling cilik saka inlet cascade bakal tekan kacepetan swara, supaya aliran liwat kompresor bakal tekan nilai kritis lan ora bakal terus nambah.Fenomena iki diarani pamblokiran.Watesan vane utami iki nemtokake aliran maksimum kompresor.Nalika tekanan exhaust suda, gas ing kompresor bakal nambah tingkat aliran amarga nambah volume ekspansi, lan blockage uga bakal kedadeyan nalika aliran udara tekan kecepatan swara ing kaskade pungkasan.Amarga aliran udara saka agul-agul pungkasan diblokir, tekanan udhara ing ngarepe agul-agul pungkasan mundhak, lan tekanan udara ing mburi agul-agul pungkasan suda, nyebabake prabédan tekanan ing ngarep lan mburi agul-agul pungkasan, supaya pasukan ing ngarep lan mburi lading final ora imbang lan kaku bisa kui.nyebabake karusakan agul-agul.
Nalika bentuk agul-agul lan paramèter cascade saka kompresor aliran aksial ditemtokake, ciri pamblokiran uga tetep.Kompresor aksial ora diijini mlaku nganti suwe ing wilayah ngisor garis keselak.
Umumé, kontrol anti-clogging saka kompresor aliran aksial ora kudu ketat minangka kontrol anti-mumbul, tumindak kontrol ora perlu cepet, lan ora perlu kanggo nyetel titik trip mandeg.Minangka kanggo nyetel kontrol anti-clogging, iku uga nganti kompresor dhewe Takon kaputusan.Sawetara manufaktur wis njupuk menyang akun ngiyataken saka glathi ing desain, supaya padha bisa tahan Tambah saka kaku flutter, supaya padha ora perlu kanggo nyiyapake kontrol Watesan.Yen pabrikan ora nganggep manawa kekuwatan bilah kudu ditambah nalika fenomena pamblokiran kedadeyan ing desain, fasilitas kontrol otomatis anti-blocking kudu diwenehake.
Skema kontrol anti-clogging saka kompresor aliran aksial kaya ing ngisor iki: katup anti-clogging kupu dipasang ing pipa outlet kompresor, lan loro sinyal deteksi tingkat aliran inlet lan tekanan outlet kasebut bebarengan input menyang regulator anti-clogging.Nalika tekanan outlet mesin mudhun kanthi ora normal lan titik kerja mesin mudhun ing ngisor garis anti-blocking, sinyal output regulator dikirim menyang tutup anti-blocking supaya tutup tutup luwih cilik, saengga tekanan udara mundhak. , tingkat aliran sudo, lan titik apa lumebu ing baris anti-blocking.Ndhuwur garis pamblokiran, mesin nyingkirake kondisi pamblokiran.
