Проектирование промышленного центробежного компрессора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ного слоя в опорных подшипниках скольжения, с самоустанавливающимися подушками Су = Н/м [5]; газового слоя в лабиринтных уплотнениях (если есть осевые уплотнения) по формуле, полученной по материалам статьи [6]:
где h - высота гребней лабиринтного уплотнения в мм, h = 3…5 мм;
- безразмерная окружная скорость вращения уплотняемой поверхности, = 0,1…0,4,
- окружная скорость вращения уплотняемой поверхности, м/с;
Р - давление газа перед уплотнением (в данном случае Рпром расчета уплотнений), Па;
r - плотность газа перед уплотнением, кг/м;
D - диаметр уплотняемой поверхности (принимается равной диаметру вала), м;
mв и mг- молекулярный вес воздуха и газа, кг/ моль.
Безразмерная окружная скорость:
Коэффициент жесткости:
Определение присоединенной массы (рабочее колесо и обтекатель) выполнялось в программе Компас при помощи функции (команды) МЦХ для твердой трехмерной фигуры. Согласно выданным программой данным (плотность материала 7800 кг/м^3): массы колёс 25 и 26 кг.
Результатом расчета подраздела являются значения критических частот вращения ротора, при которых происходит потеря устойчивости и поломка.
КОЛИЧЕСТВО УЧАСТКОВ РОТОРА = 39
ИНДЕКСЫ УЧАСТКОВ
-НЕФИКТИВНЫЙ УЧАСТОК РОТОРА
-ФИКТИВНЫЙ УЧАСТОК С ПРИСОЕД. МАССОЙ
-ФИКТ.УЧАСТОК С УПРУГОЙ ОПОРОЙ
ДЛИНА УЧАСТКА, М
ДИАМЕТР УЧАСТКА, М
ПРИСОЕД. МАССА НА УЧАСТКЕ, КГ
ЖЕСТКОСТЬ ОПОРЫ НА УЧАСТКЕ, Н/М
1 1 0.022 0.060 0.000 0.000E+00
2 0.000 0.000 3.000 0.000E+00
1 0.022 0.060 0.000 0.000E+00
1 0.092 0.080 0.000 0.000E+00
2 0.000 0.000 26.000 0.000E+00
1 0.035 0.092 0.000 0.000E+00
1 0.011 0.098 0.000 0.000E+00
1 0.030 0.110 0.000 0.000E+00
3 0.000 0.000 0.000 0.122E+05
1 0.030 0.110 0.000 0.000E+00
1 0.015 0.120 0.000 0.000E+00
3 0.000 0.000 0.000 0.100E+08
1 0.015 0.120 0.000 0.000E+00
1 0.040 0.120 0.000 0.000E+00
3 0.000 0.000 0.000 0.100E+10
1 0.040 0.120 0.000 0.000E+00
1 0.030 0.120 0.000 0.000E+00
1 0.010 0.110 0.000 0.000E+00
1 0.022 0.120 0.000 0.000E+00
1 0.325 0.235 0.000 0.000E+00
1 0.022 0.120 0.000 0.000E+00
1 0.010 0.110 0.000 0.000E+00
1 0.030 0.120 0.000 0.000E+00
1 0.040 0.120 0.000 0.000E+00
3 0.000 0.000 0.000 0.100E+10
1 0.040 0.120 0.000 0.000E+00
1 0.015 0.120 0.000 0.000E+00
3 0.000 0.000 0.000 0.100E+08
1 0.015 0.120 0.000 0.000E+00
1 0.030 0.110 0.000 0.000E+00
31 3 0.000 0.000 0.000 0.233E+05
1 0.030 0.110 0.000 0.000E+00
1 0.011 0.098 0.000 0.000E+00
1 0.035 0.092 0.000 0.000E+00
2 0.000 0.000 25.000 0.000E+00
1 0.092 0.080 0.000 0.000E+00
1 0.022 0.060 0.000 0.000E+00
2 0.000 0.000 3.000 0.000E+00
1 0.022 0.060 0.000 0.000E+00
КРИТИЧЕСКИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА
РАДИАНЫ В СЕКУНДУ ОБОРОТЫ В МИНУТУ
ГАРМОНИКА: 1785.4 1/С 17049. ОБ/МИН
ГАРМОНИКА: 2318.6 1/С 22141. ОБ/МИН
ГАРМОНИКА: 3473.7 1/С 33171. ОБ/МИН
ГАРМОНИКА: 7858.4 1/С 75043. ОБ/МИН
ДЛИНА РОТОРА 1.167 М
МАССА РОТОРА 222.389 КГ
Рабочая частота вращения должна иметь не менее двадцати пяти процентов запаса до ближайшего критического значения.
Условие безопасности работы компрессора по критической частоте вращения ротора выполнено. Запас по числу оборотов 54 процента.
.14 Расчет сечений патрубков компрессора
Расчет сечений проводится относительно допустимой скорости потока в патрубках (Снс), принимаемая из предела чисел 30…40 м/с, и состоит в определении площади поперечных сечений патрубков на входе и выходе ступеней:
Диаметры патрубков:
где r i ступ вх/вых - значение плотности потока на входе/выходе ступени;
m - массовый расход, заданный техническим заданием.
Определение плотностей осуществляется по данным газодинамического расчёта (см. предыдущий раздел 1.9):
При принятом значении допустимой скорости потока (Снс = 35 м/с) определим площади и диаметры патрубков:
.15 Определение требуемой мощности компрессора
Расчет мощности потребляемой спроектированным компрессором (необходимая мощность приводной машины) выполняется по следующей формуле:
где Ni - внутренняя мощность компрессора, значение указано в данных результата расчета оптимизации ступеней на ЭВМ, Ni = 4514,59 КВт.
hвн.ут. - КПД внешних утечек, берется из расчёта уплотнений ;
hзуб.зац. - механический КПД (КПД зубчатой передачи), hзуб.зац. = 0,98;
КПД электродвигателя -hэл.дв. = 0,97.
.16 Описание конструкции, материалов, порядка сборки и центровки компрессора
Промышленный центробежный компрессор представлен двухвальной четырехступенчатой схемой исполнения, таким образом, что все четыре ступени находятся на валу консольно и являются концевыми.
Применение многовальной конструкции позволило повысить частоту вращения третьего вала, тем самым уменьшить значение наружного диаметра рабочих колес третьей и четвертой ступеней, уменьшить длину и вес роторов - в целом уменьшить габариты машины; позволяет реализовывать простое промежуточное охлаждение и повысить значение КПД.
Для повышения КПД машины (см. подраз. 1.1) в конструкцию включены промежуточные выносные газоохладители, устанавливаемые под корпусом в блочной металической раме.
Все роторы изготовляются из поковок, выполняемые методами свободной ковки на молотах или кузнечных прессах; материал поковки - сталь марки 40Х ГОСТ 4543-71. Для обеспечения многовальной схемы исполнения в конструкции каждого ротора предусмотрены косозубые шестерни, при этом первый и третий валы изготавливаются вместе с шестернями и являются с ними одной целой деталью; на второй (приводной) вал колесо насаживается по горячей посадке, для чего в конструкции вала предусмотрен бурт для упора с одной стороны и резьба под поджимную гайку с другой стороны от центральной оси посадки ше