Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 [ 113 ] 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

для больших моыщостей, до 600 мин~ - для малых. Пример расчета компрессора дан в приложении А.б.2.

Центробежные компрессоры. Как для поришевых, так и для центробежных компрессоров существует максимальная температура воздуха на выходе. Повышение темпютуры влечет за собой увеличение линейных размеров вращающихся узлов, которые не должны соприкасаться с неподвижными деталями. Хотя обычно допускают, что максимальная темпютура составляет около 250 °С, в практике обычно выбирают степень сжатия таким образом, чтобы темпдитура воздуха не превышала 210 ° С.

Как и в поршневых компрессорах, тепловые потери в 01фужающую среду очень малы относительно знергии, потребляемой для увехопшия энтальпии воздуха. Поэтому центробежные компрессоры можно считать адиабатическими. Однако в отличие от поршневых в центробежных компрессорах существенную роль играет трение воздуха о ступош, приводящее к выделоопо ощутимого количества теплоты. Следовательно, сжатие воздуха неизоштропно.

Рассмотрим более подробно центробежные компрессоры. Для одной и той же степош сжатия число и размеры лопаток турбины и, следовательно, площадь поверхности, на которой возникает трение, увеличиваются медленнее, чем объемный расход газа на входе. С другой стороны, Щ)и одном и том же объемном расходе воздуха на входе в коьофес-сор адиабатический клл. снижается при увеличении степеии сжатия, так как возрастают потери на трение о стенки, в основном в диффузоре. Все это нашло отражение в виде 1фивых (рис. 6.22), которые являются усредненными для всех промышленных компрессоров классического пша. Следует отметить, что если компрессор состоит из нескольких последовательных ступеней без промежуточных охладителей, бессмысленно проводить расчет по каждой ступени; расчет компрессора как целого дает результат, отличный лишь на 1 % от детального расчета каждой ступош отдельно.

Утечки воздуха из компрессора через уплотнительные соединения, хотя и незначительные, приводят к повьпиению энергозатрат на сжатие. Троше в подшипниках также хфиводит к небольшой потере знергии. Эти типы потерь составляют лишь поправочный член в выражении для мощности сжатия. Их величина зависит, во-первых, от объемного расхода воздуха на входе в компрессор и, во-вторых, от числа оборотов и мощности установки (рис. 6.23).

Величина определяется также выражением (6.85) при Q = 0. Для нахождения Р„ можно использовать соотношение (6.87) или (6.88) при

Г[п, = - -

Рис 6.22. Усрсдвсаиый адмба-тнмскнй кльд. цштробсжных ком-пресжоров класапеского тмпа

Рис бЛЗ. Потери мощности вслспствие утечек воздуха и трении и цевтробехиых хомпресс«фах

Однако для /-й ступени сжатия удобнее пользоваться формулой

(6.90)

или, если количество воздуха выразить через объемный расход 1фи нормальных давлении Ро и температуре Го:

"П.! Y - I То

Увеличшие температуры воздуха всегда охфедепяется формулой (6.89).

Следует отметить, что на рис. 6.22 и 6.23

- г= V.

"О

Рг.1 Т„

в таких компрессорах нет юнашивающихся детален и воздух никогда не увлекает с собой масло, которое могло бы раздагатыж под действиоя температуры. Поэтому сни могут работать в течение 2-3 лет все 24 часа в сутки [6.51].

В оовроменных компрессорах давление воздуха на выходе составляет ~ 100 бар, а в некоторых случаях достигает 400 бар, максимальный расход воздуха ~ 120 ООО м/ч и максимальная скорость вращения при использовании мультипликатора 1S ООО мин~ *.

Выбор типа компрессора. Существуют компрессоры трех типов: поршневые, цопробежные и осевые (рис. 6.24). Кривые, относящиеся к поршневым и центробежным компрессорам, построены на основе их рабочих расходов, степеней сжатия, клJ., а также исходя из их стоимости, габитов и г д. Однако не следует забывать об осевых компрессорах. Они прекрашо работают 1фи очень высоких расходах воздуха, а 1фи невозможности обеспечения требуемого давления на их выходе следует устанавливать цштробежяые компрессоры.

Границы облает! 1фименения компрессоров не являются строго определенными. Они зависят от следующих факторов: повышения к.пл. и расширения границ устойчивости; увеличения допустимых пределов давлений и темпютур; (»ойств материалов; развития технологии; характеристик хфиводного двигателя.

ар,бар

1 ЕЕ32 E3J ЕЗ*

Рмс 6.24. Области фимевения KOMiqieccopoB различных тжов:

1 - поршневые компрессоры; 2 - центробеясиые компрессоры с вертикальным разъемом; 3 - центробежные компрессоры с горизонтальным разъемом; 4 - осевые компрессоры