Проектирование промышленного центробежного компрессора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
орость потока газа.
Полное давление на входе в ступень:
Плотность:
Скорость потока, где j 0-0 и U 2 определяются по данным оптимизации:
Полное давление в сечениях ступени:
Значения статической величины температуры в сечениях:
Скорость потока в улитке определяют по значению F360 определяемое при оптимизации:
В первом приближении принимаем:
,
Тогда скорость:
,
Статическая температура:
К,
Значения статической величины давления в сечениях:
Уточним значения статических параметров на выходе из улитки:
,
,
К ,
Расчёт статических параметров 3 и 4 ступени проводится аналогично. Все результаты статического расчёта сведём в таблицу.
Таблица 10. Газодинамические параметры.
ступень1234, МПа0,09810,17540.30490.5373, МПа0,09780,17510.30410.5366, МПа0,18990,32920.58141.094, МПа0,18790,32500.57510.9960, МПа0,18470,31940.565720.9774, МПа0,17860,310490.54690.9532, МПа0,09190,16480.28630.5051, МПа0,14050,25440.43600.7865, МПа0,15200,27270.47030.8282, МПа0,17490,30770.53620.9476, МПа0,17860,31040.54690.9532, К298306,55306.55306.55, К363,2370,33371.76370.4, К292,75301.3301,30301,30, К333,29344.04342,43344,91, К341,82352,2350,99351,37, К357,55365,43366,13367,12, К363,17370.32371,76370,39
Рис. 17. Распределение полного и статического давления по сечениям первой ступени.
Рис. 18. Распределение полной и статической температуры по сечениям первой ступени.
Рис. 19. Распределение абсолютной величины скорости по сечениям первой ступени.
Рис. 20. Треугольник скоростей на входе в РК (сечение 0-0).
Рис. 21. Треугольник скоростей на выходе из РК (сечение 2-2).
Рис. 22. Векторы скоростей сечения 3-3.
Рис. 23. Векторы скоростей сечения 4-4.
Рис. 24. Вектор скорости сечения 360.
1.10 Определение ширины концевых уплотнений и внешних утечек газа
Расчет сводится к определению диаметра (DУ), шага (t) и расстояния между валом и выступами (d) концевого уплотнения, при некотором заданном числе выступов (z) выбранного типа уплотнения, обеспечивающие допустимое значение величины утечки газа.
Помимо типов уплотнений, различают схемы уплотнения: между боковой поверхностью ротора и корпусом, между торцевой поверхностью основного диска рабочего колеса и корпусом, комбинирование двух предыдущих схем (рис. 24). При этом применение той или иной схемы уплотнения осуществляется исходя из простоты выполнения и восстановления (первая схема: выступы уплотнения делают только на втулке, которую вставляют в корпус) уплотнения, а так же по рассчитываемой величине утечки газа (наиболее эффективна комбинированная схема).
Рис. 25. Схемы концевых уплотнений ступеней.
.10.1 Расчет концевого уплотнения первой ступени
Величина критического давления:
где Р1 - давление перед уплотнением Р1 = 0,1405 МПа;
Р2 - давление за уплотнением Р2 =0,0981Мпа;
m - коэффициент, характеризующий тип применяемого уплотнения (из чертежа прототипа: см. рис. 26), m = 1,2; m КР - поправочный коэффициент, m КР = 1,8 (m КР = 1,5 m);
c - функция показателя адиабаты.
Рис. 26. Применяемый тип осевого уплотнения (m = 1,1…1,3).
Масса утечек для осевого уплотнения (между валом и корпусом):
где F - площадь сечения, через которое утекает газ:
Где значения величин DВ = D 2 упл = 220 мм определено из чертежа прототипа, а d принято из предела (0,3…0,4) мм.
Эффективность работы уплотнения
Значение шага выбираем из значений (7,5; 6; 4,5; 3,5) мм. Шаг равен 4,5 мм.
.10.2 Расчет концевого уплотнения второй ступени
Расчет аналогичен предыдущему и выполняется относительно следующих данных второй ступени компрессора: Р 1 =0,254 МПа; ; D 2 упл = 220 мм; m = 1,2; m КР = 1,8; d = 0,3 мм; t = 4,5 мм.
Масса утечек для осевого уплотнения:
Эффективность работы уплотнения
.10.3 Расчет концевого уплотнения третьей ступени
Расчет аналогичен предыдущим и выполняется относительно следующих данных третьей ступени компрессора: Р 1 =0,436 МПа; ; D 2 упл = 110 мм; m = 1,2; m КР = 1,8; d = 0,3 мм; t = 4,5 мм.
Масса утечек для осевого уплотнения:
Эффективность работы уплотнения
.10.4 Расчет концевого уплотнения четвертой ступени
Ввиду большого давления на выходе из колеса, схема осевого уплотнения становится не эффективной и не обеспечивает выполнение условий по Ркр и hут. Всвязи с чем рассмотрим комбинированную схему уплотнения (рис. 25).
Расчет выполняется относительно следующих данных радиальных уплотнений четвертой ступени: Р1 = 0,786Па; Т 1= 344.91 К; R 2 = 245 мм; R 1 = 115 мм; m = 0,7; m = 0,84; d = 0,3 мм;
t = 3,5 мм.
Осевые уплотнения: D упл = 110 мм; ; m = 1,2; m КР = 1,8; z = 5; t =4,5 мм.
Проектирование комбинированного уплотнения состоит в определении такого значения числа выступов радиального уплотнения (z) и давления между уплотнениями (Рпром), которые обеспечивают выполнение условия допустимого значения массы утечек.
Давление между уплотнениями, выраженное из расчета массы утечек осевого уплотнения:
Масса утечек через радиальное уплотне?/p>