Проектирование промышленного центробежного компрессора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
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;
r о - плотность на входе в секцию;
С о - скорость потока газа.
Полное давление на входе в секцию для первой секции равно начальному давлению машины; для последующих секций:
Скорость потока:
Плотность на входе в секцию приближенно полагаем
Давление на выходе из ступени
Для последующих ступеней (в пределах секции) полное давление на входе в ступень равно полному давлению на выходе из предыдущейступени.
Плотность газа на входе в ступень по заторможенным параметрам:
Диаметр РК для первой ступени на валу:
Частота вращения ротора:
Число оборотов ротора:
2-ая ступень:
Поправки:
Величина потерь связанная с наличием вязкого трения и протечек:
Политропный напор:
Суммарный политропный напор для двух ступеней секции:
Политропный напор секции:
КПД секции:
Внутренний напор ступени:
Повышение полной температуры в ступени:
Полная температура на выходе из ступени:
К;
Давление на выходе из ступени
Объемный расход:
Отношение давлений в секции:
Вследствии того, что согласно принятой схемы одновального ЦК рабочие колеса ступеней и секций расположенны на одном роторе и, следовательно, имеют одинаковую частоту вращения. Таким образом, при принятом законе изменения окружной составляющей скорости и постоянстве значения частоты вращения ротора можно определить значения наружного диаметра для каждой последующей секции:
Таким образом, последовательно по ступеням производится расчет каждой секции.
Отношение давлений компрессора
После определения параметров ступеней далее определим внутренний напор компрессора как сумму напоров всех ступеней:
Изотермный напор компрессора
Изотермный КПД компрессора
Данные расчетов заносятся в сводную таблицу газодинамического расчета компрессора (см. табл. 3).
После выполнения всех выше изложенных вычислений необходимо сравнить полученное расчетным образом значение величины отношения давлений машины (Пм*) с указанным в техническом задании; разница (погрешность) значений описанных величин не должна превышать 3 процентов.
В данном случае нужен перерасчет, т.к. разница между расчетным значением и заданным составляет 4,08%. Перерассчёт проводится с изменением скорости . Теперь разница между расчетным и заданным значением составляет всего 0,36% (см. табл. 4).
Таблица 3. Газодинамический расчет компрессора.
номер секции z123параметред. измер.1 ступ.2 ступ.3 ступ.4 ступ.5 ступ.6 ступ.h п*исх-0,8300,8300,8450,8450,8600,860h м -0,9580,9650,9630,9680,9670,971 h ф-0,9940,9850,9110,8630,8080,781h п*ст-0,7900,7890,7420,7060,6720,652b пр + bтр-0,010,01390,02130,02720,03670,0433hп*Дж/кг48989,549120,237939,536321,527033,526405,7S hп*zДж/кг98109,71774260,97253439,199Hп*zДж/кг97689,21773881,47153098,594hп*z-0,7860,7200,657Tнz297,391306,312306,312Tн*z приб.К-306,940306,940Tн*zК298306,922306,922Рн*Па98100250566,372508437,011П*z-2,5992,0621,708П*м-8,827U2zм/сек290275,5261hiДж/кг62006,9362248,951159,551455,140253,940510,7To*К298359,698306,922357,827306,922346,975DТ*К61,69861,93950,90551,19940,05440,309To *К359,698421,638357,827409,026346,975387,284Рo*Па97949,3164821,1250229,1372686,9507822,9677554,0Рo *Па164821,1255627,5372686,9518623,0677554,0870668,1r o*кг/м^31,1451,5962,8403,6285,7636,802 Vo*м^3/сек15,19010,8966,1244,7943,0182,557D2м0,8610,8180,775wс^(-1)673,8nоб/мин6433,7Фр-0,090,0650,0420,0330,0250,021Мu-0,8380,7630,7840,7260,7430,699Hi мДж/кг307634,930Hиз*мДж/кг186322,227h из*м-0,606
Таблица 4. Газодинамический расчет компрессора.
номер секции z123параметред. измер.1 ступ.2 ступ.3 ступ.4 ступ.5 ступ.6 ступ.h п*исх-0,8300,8300,8450,8450,8600,860 h м -0,9570,9640,9620,9680,9660,970 h ф -0,9940,9840,9070,8580,8020,775h п*ст-0,7890,7880,7370,7010,6660,647b пр + bтр-0,010,01400,02170,02790,03800,0449hп*Дж/кг50288,750398,238790,437117,227593,426968,4S hп*zДж/кг100686,92775907,63454561,738Hп*zДж/кг100254,74775517,59254211,672hп*z-0,7850,7160,652Tнz297,391306,312306,312Tн*z приб.К-306,940306,940Tн*zК298306,922306,922Рн*Па98100255862,259526179,264П*z-2,6542,0901,724П*м-9,221U2zм/сек294279,3264,6hiДж/кг63729,26363984,852603,752919,841423,141700,0To*К298361,412306,922359,264306,922348,139DТ*К63,41263,66652,34252,65741,21741,493To *К361,412425,079359,264411,920348,139389,631Рo*Па97945,1166886,1255508,3383643,9525526,0705019,9Рo *Па166886,1261041,4383643,9536742,8705019,9909718,3r o*кг/м^31,1451,6082,9003,7195,9647,054Vo *м^3/сек15,19110,8125,9974,6752,9162,465D2м0,8550,8120,769wс^(-1)687,8nоб/мин6567,1Фр-0,090,0640,0410,0320,0240,020Мu-0,8490,7710,7950,7350,7530,707Hi мДж/кг316360,594Hиз*мДж/кг190059,374h из*м-0,601
.3 Расчет вариантов проточной части компрессора на ЭВМ. Обоснование выбора оптимального варианта
В отличие от ручного счета (подраздел 1.2) определение КПД на ЭВМ производится по упрощенной математической модели, т. е. при вариантном расчете на ЭВМ КПД ступеней рассчитывается более точно, что позволяет достаточно обоснованно сделать выбор оптимального варианта проточной части компрессора.
В ходе вариантных расчетов на ЭВМ производится оптимизация компрессора по максимальному КПД. При этом варьируются число роторов (одновальная, двухвальная или трехвальная схемы компрессора); число ступеней (пяти или шести ступенчатая для одновальной сх?/p>