Газодинамический расчет варианта проточной части одновального трехсекционного шестиступенчатого, по две ступени в секции, компрессора. Профилирование лопаточных аппаратов первой ступени. Определение ширины концевых уплотнений и внешних утечек газа.
Аннотация к работе
Техническое задание Спроектировать по поэлементному методу кафедры КВИХТ воздушный промышленный центробежный компрессор, сжимающий газовую среду - воздух, со следующими параметрами: - показатель адиабатического сжатия (k) = 1,4; коэффициент теплоемкости при изобарическом процессе (ср) = 1005 Дж/(кг К);Поиск вариантов может осуществляться исследованием влияния некоторого фиксированного параметра (влияния степени охлаждения), а также сравнением различного количественного и качественного сочитания возможных параметров (одновальная или многовальная схема исполнения центробежного компрессора, радиальные или осерадиальные рабочие колеса, втулочное отношение, коэффициенты расхода и напора, схема охлаждения и др.).Расчет подраздела сводится к определению энергетической эффективности от промежуточного охлаждения, характеризуемая коэффициентом экономии: Определение коэффициента экономии осуществляется относительно пяти вариантов, характеризуемые различным числом секций (z - ступень(-ни) и газоохладитель), от одной до пяти (применение более пяти секций считается не эффективным). Определим вспомогательную величину, используемую в расчете, как Отношение давлений в первой секции: Отношение давлений в остальных секциях: Отношение давлений машины: Внутренний напор z-ой секции: где Т Н Z - начальная температура z-ой секции. 2), которые задаются с учетом опыта проектирования и испытания подобных машин; в качестве примера расчета выполним вычисления для первой ступени первой секции. где значение числа MU определяют как где U2 z - окружная скорость на внешнем радиусе рабочего колеса ЦК z-ой секции, значение скорости для первой секции приведено в таблице дополнительных данных (см. табл. 2), значение скорости для остальных секций определяют при помощи относительной окружной скорости, отражающей степень изменения окружной скорости по секциям (U2 z): То - температура на входе в первую ступень секции, равное температуре на входе в эту секцию (для первой секции - равное температуре на входе в машину Тн). 1-ая ступень: Температура на входе в первую секцию: для последующих секций значение может быть определено приближенно по величине температуры недоохлаждения (): или по значению статической величины температуры (Тн), при этом значения температур последующих секций одинаковы вследствии наличия газоохладителей: Внутренний напор ступени: Полная температура на входе в первую ступень секции равна температуре на входе в секцию: Для последующих ступеней (в переделах одной секции) полная температура на входе в ступень равна полной температуре на выходе из предыдущей ступени: Повышение полной температуры в ступени: Полная температура на выходе из ступени: Полное давление на входе в ступень (для первой ступени в секции): где Рн z* - полное давление на входе в секцию;Расчет зацепления выполняется для косозубых шестернь при задании частоты вращения (n 2 принимаемое равным 3000 или 1500 об/мин) и числа зубьев шестерни (z 1 из ряда чисел: 17, 19, 20, 23, 25, 27, 29, 31, 33) ведущего вала, согласно схеме зацепления и принятого условного обозначения величин (см. рис. Передаточное число зацепления первого и второго роторов: Число зубьев второго ротора: Полученное значения числа зубьев необходимо округлить до ближайшего целого значения, т. е. число зубьев второго ротора примем равным 321. Определим значение межцентрового расстояния между первым и вторым роторами, при этом значение модуля зацепления (m) принимаем из предела чисел 2…5 мм (m = 4), а значение угла наклона зубьев (b) равным 20 градусам: Округлим значение величины межцентрового расстояния до целого кратного пяти, и переопределим значение угла наклона зубьев шестерни относительно округленного значения равное 985 мм. Затем уточним значение угла наклшона зубьев (b): Передаточное число зацепления второго и третьего роторов: Число зубьев второго ротора: Определим значение межцентрового расстояния между вторым и третьем роторами, при этом значение модуля зацепления и значение угла наклона зубьев задаются из предыдущего расчета (m = 4, b = 20,2): Округлим значение величины межцентрового расстояния до значения равное 870 мм, и переопределим значение угла наклона зубьев шестерни: Среднее арифметическое значение угла наклона зубьев шестернь равное 20,342 окажет погрешность на определение значений межцентровых расстояний между роторами менее 2 процентов, что является допустимым. Определим диаметры делительной окружности шестернь как Диаметры вершин зубьев: Диаметры впадин зубьев: Ширина шестернь: При проектировании двухвального ЦК, и, вчастности, зубчатого зацепления необходимо обеспечить чтобы сумма найденных межцентровых расстояний зубчатой передачи превышала сумму радиальных размеров ступеней: радиальный размер улиток, соответствующий некоторому значению угла, при котором улитка максимально близко подступает к оси второго ротора (Rj); толщина стенки улиток (принимается равным 20 мм); размещение дополнительных элементов на втором валу (упорный подшипник, кожух и др.Возможности упрощенной математичес
План
Содержание
Техническое задание
1. Расчетная часть
1.1 Расчет экономии от применения промежуточного охлаждения газа. Обоснование выбора числа секций компрессора
1.2 Газодинамический расчет варианта проточной части одновального трехсекционного шестиступенчатого, по две ступени в секции, компрессора
1.3 Расчет вариантов проточной части компрессора на ЭВМ. Обоснование выбора оптимального варианта
1.11 Расчет осевого усилия, действующего на роторы компрессора
1.11.1 Расчет осевого усилия, действующего на РК первой ступени
1.11.2 Расчет осевого усилия, действующего на РК второй ступени
1.11.3 Расчет осевого усилия, действующего на РК третьей ступени
1.11.4 Расчет осевого усилия, действующего на РК четвертой ступени
1.12 Расчет опорных и упорного подшипников скольжения на удельное давление
1.13 Расчет критической частоты вращения ротора на ЭВМ
1.14 Расчет сечений патрубков компрессора
1.15 Определение требуемой мощности компрессора
2. Описание конструкции, материалов, порядка сборки и центровки компрессора
Список литературы
Список литературы
1. Проектирование и оптимизация проточной части промышленных центробежных компрессоров с использованием ЭВМ: Учебное пособие / К. П. Селезнев, Ю. Б. Галеркин, Б. Н. Савин, Е. Ю. Попова, Р. А. Измайлов - Л., 1990. 76 с.
2. Газодинамический расчет центробежных компрессоров поэлементным методом: Методическое пособие / С. А. Анисимов; Под ред. К. П. Селезнева - Л., 1974. 134 с.
3. Расчет критических скоростей вращения роторов турбомашин: Методические указания / А. В. Зуев, Л. Я. Стрижак, И. А. Тучина, В. М. Власов, В. Б. Семеновский - СПБ. гос. техн. университет; СПБ., 1995. 32 с.