Проектирование промышленного центробежного компрессора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Содержание
Техническое задание
1. Расчетная часть
.1 Расчет экономии от применения промежуточного охлаждения газа. Обоснование выбора числа секций компрессора
.2 Газодинамический расчет варианта проточной части одновального трехсекционного шестиступенчатого, по две ступени в секции, компрессора
.3 Расчет вариантов проточной части компрессора на ЭВМ. Обоснование выбора оптимального варианта
.4 Расчет зубчатого зацепления многовального компрессора
.5 Оптимизационный расчет ступени компрессора на ЭВМ
.6 Расчет КПД одной ступени компрессора
.6.1 Расчет осерадиального колеса
.6.2 Расчет лопаточного диффузора
.6.3 Расчет безлопаточного участка лопаточного диффузора
.7 Расчет улиток компрессора
.7.1 Расчет улитки первой ступени
.7.2 Расчет улитки второй ступени
.7.3 Расчет улитки третьей ступени
.7.4 Расчет улитки четвертой ступени
.8 Профилирование лопаточных аппаратов первой ступени
.8.1 Определение входных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора
.8.2 Определение выходных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора
.8.3 Определение формы лопаток РК
.8.4 Определение формы лопаток диффузора
1.9 Расчет полных и статических параметров потока на входе и выходе элементов ступени компрессора
1.9.1 Расчет полных и статических параметров потока первой ступени .
.9.. Расчет полных и статических параметров потока второй ступени .
.10 Определение ширины концевых уплотнений и внешних утечек газа
.10.1 Расчет концевого уплотнения первой ступени
.10.2 Расчет концевого уплотнения второй ступени
.10.3 Расчет концевого уплотнения третьей ступени
.10.4 Расчет концевого уплотнения четвертой ступени
.11 Расчет осевого усилия, действующего на роторы компрессора
.11.1 Расчет осевого усилия, действующего на РК первой ступени
.11.2 Расчет осевого усилия, действующего на РК второй ступени
.11.3 Расчет осевого усилия, действующего на РК третьей ступени
.11.4 Расчет осевого усилия, действующего на РК четвертой ступени
.12 Расчет опорных и упорного подшипников скольжения на удельное давление
.13 Расчет критической частоты вращения ротора на ЭВМ
.14 Расчет сечений патрубков компрессора
.15 Определение требуемой мощности компрессора
2. Описание конструкции, материалов, порядка сборки и центровки компрессора
Список литературы
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;
универсальная газовая постоянная (R) = 287,1 Дж/(кг К);
коэффициент теплоемкости при изобарическом процессе (ср) = 1005 Дж/(кг К);
- коэффициент кинематической вязкости (n) = 0,000015 (/с);
начальное давление (Р Н*) = 0,0981 МПа;
начальная температура (ТН*) = 298 К;
отношение давлений (П*) машины = 9,3;
объемный расход газа по условиям всасывания () = 910 /мин;
массовый расход () = 17.39 кг/с.
1. Расчетная часть
Данный раздел предполагает собой поиск и решение различных вариантов исполнения центробежного компрессора (ЦК) относительно указанного технического задания и выбор наиболее оптимального.
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.).
.1 Расчет экономии от применения промежуточного охлаждения газа. Обоснование выбора числа секций компрессора
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). При этом первый вариант (z = 1) предполагает отсутствие газоохладителя в схеме ЦК.
Перед началом расчета необходимо задаться значениями политропного КПД машины (hМ) из предела чисел 0,76…0,84 [1], потерь в газоохладителе (DР Х* = DР Х*/Р Н*) - 0,012…0,024 [1] и отношения температуры газа после газоохладителя к начальной (Т = Т Н Z /T Н 1 - величина недо-охлаждения) - 1,02…1,05 [1].
Зададимся следующими значениями указанных величин: hМ = 0,8 (для всех вариантов), Т = 1,03 (для первого варианта Т = 1), DР Х* = 0,018 (для первого варианта DР Х* = 0).
Для представления алгоритма приведем пример расчета второго варианта (z = 2).
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. При этом ее значение для всех секций кроме первой одинаково и равно произведению начальной температуры первой секции на величину коэффициента недоохлаждения. Значение температуры первой секции равно указанной в техническом задании начальной темпе