Разработка центробежного компрессора

Перечень чертежей:

1. Схема блока компрессорной установки с позициями.
2. Чертеж общего вида промежуточного охладителя с техническими требованиями:

Аппарат подлежит действию правил Госгортехнадзора РФ.

При изготовлении, испытании и поставке аппарата должны выполняться требования:

          а) ГОСТ 12.2.003-74 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности»;

         б) ОСТ 26-291-79 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Технические требования.

Материал деталей аппарата, соприкасающихся с воздухом, - сталь Х18Н10Т ГОСТ 5632-73, остальных – Ст 3 ГОСТ 380-71. Материал прокладок – паронит ПОН-1 ГОСТ 481-80.

Аппарат испытывать на прочность и плотность гидравлически в горизонтальном положении под давлением:

         а) межтрубное пространство – 0,3 МПа;

         б) трубное пространство – 0,9 МПа.

Сварные соединения должны соответствовать требованиям ОСТ 26-01-82-77 «Сварка в химическом машиностроении».

Сварные швы в объеме 100% контролировать рентгеносвещением.

Приведены размеры для справок.

Чертеж разработан на основании ГОСТ 15122-79.

3. Сборочный чертеж центробежного компрессора с продольным разрезом.
4. Диаграммы и сборочные чертежи узлов компрессора: Т-V диаграмма, T-S диаграмма, опорный подшипник, соединительная муфта, профиль лопаток рабочего колеса, треугольники скоростей, лабиринт уплотнений, обратно направляющий аппарат.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 22 страницах, где ведется разработка центробежного компрессора.

         Классификация центробежных компрессорных машин:

• Вентиляторы с отношением давления меньше 1,1. При сжатии атмосферного воздуха максимальное повышение давления 1000 мм.вод.ст.;
• Нагнетатели с отношением давления больше 1,1. В них отсутствует устройство для охлаждения газов в процессе сжатия;
• Компрессоры, снабженные специальными устройствами для охлаждения газов.

         Выпускают центробежные компрессорные машины с производительностью от 50 до 10000 м³/мин и давлением до 10 ата.

         Описаны конструктивные особенности компрессора, его назначение и особенности отдельных узлов и деталей. Центробежные машины работают на действии центробежных сил. Основные узлы центробежного компрессора:

• рабочее колесо, в котором идет преобразование механической энергии в кинетическую энергию и энергию давления;
• диффузор, в котором происходит снижение скорости и превращение, с возможно меньшими потерями, скоростной энергии в энергию давления;
• всасывающая камера для обеспечения равномерного подвода воздуха или газа к первому рабочему колесу с меньшими потерями давления и без закручивания потока;
• нагнетательная камера, выполненная в виде улитки – элемент концевой ступени и выводит газ за пределы проточной части;
• обратный направляющий аппарат нужен для перевода диффузора предыдущей ступени в рабочее колесо следующей ступени.

         Выполнен термодинамический и газодинамический расчет компрессора, точнее рабочего колеса и лопаточного диффузора. Результаты расчетов занесены в таблицу:

         Приведено описание промежуточного охладителя и особенности его работы. Промежуточный теплообменник состоит из: распределительной и греющей камер, фланцев и крышек. По трубам теплообменника течет вода. Воздух охлаждается до прежней температуры, проходя через теплообменник. Далее охлажденный воздух поступает в третью и четвертую ступени компрессора, потом к потребителю. Общий процесс сжатия приближается к изотермному сжатию благодаря охлаждению воздуха в холодильнике. Собственно, это обеспечивает дополнительную экономию в работе.

         Проведен расчет на прочность деталей компрессора. Расчет любого сечения вала – определение напряжений, возникающих от совместного действия, крутящего и изгибающего моментов. Для нахождения данных моментов необходим диаметр вала – 0,245 м. Далее найден крутящий момент – 46852,3 Н/м и напряжение – 16,6 Н/см².

         Также ведется расчет напряжения от центробежных сил в сечении у основания рабочей части лопатки – 2468,56 Н/м².

         Рассчитаны характерные точки цикла компрессора через отношение давлений в каждой ступени. Выполнен расчет температуры на входе и выходе из каждой ступени далее найдены объемы. По диаграмме T-S определены значения энтальпии.

         В ходе разработки компрессора был рассмотрена его конструкция, назначение и особенности узлов. Далее выполнен термодинамический и газодинамический расчеты для лопаточного диффузора и рабочего колеса. Найдено количество ступеней компрессора – 4.  

         Приведено описание промежуточного охладителя для дополнительной экономии энергии в работе компрессора.

         Рассчитаны на прочность деталей компрессора и найдены характерные точки цикла работы компрессора.

Спецификация –присутствует на чертеже

В программе: AutoCAD