Степень повышения давления в компрессоре (ступени)

Работа, затрачиваемая на сжатие в многоступенчатом компрессоре, равна сумме работ, затрачиваемых в отдельных ступенях. При проектировании и эксплуатации стремятся обеспечить, минимальную суммарную работу сжатия, что достигается, если, степень повышения. давления в каждой ступени компрессора одинаковая, следовательно, и затраченная работа в каждой ступени сжатия также одинаковая. [c.124]

Определить теоретическую работу, затрачиваемую на идеальный компрессор в случаях а) одноступенчатого б) двухступенчатого в) трехступенчатого сжатия воздуха от начального состояния pi = 0,1 МПа, — 20 °С до давления р = 2,5 МПа, если сжатие во всех ступенях компрессора происходит по политропе п = 1,25. В случаях (б) и (в) подразумевается, что происходит промежуточное охлаждение воздуха до первоначальной температуры, при этом степень повышения давления в различных ступенях компрессора одна и та же. Определить также предельно допустимое давление в конце сжатия воздуха в трехступенчатом компрессоре, если предельно допустимое значение температуры в конце сжатия равно 120 °С. [c.120]

Решение. Степень повышения давления в одной ступени компрессора [c.122]

Необходимо сжимать 0,125 м /с воздуха (при условиях ка всасывании) от / о = 0,1 МПа, /(,-=0Х до /7к =2,0 МПа в двухступенчатом компрессоре со степенью повышения давления в первой ступени Х — 5. Для привода компрессора имеется четырехцилиндровый двухтактный дизель с диаметром цилиндров D 108 мм и ходом поршня /У — 127 мм. Рассчитать необходимый расход топлива, если на номинальном режиме работы дизеля среднее индикаторное давление pi == 720 кПа, частота вращения коленчатого вала п — 2000 об/мин зависимость удельного эффективно- [c.128]

Задача 6.21. Двухступенчатый пластинчатый ротационный компрессор с подачей F=l,67 м /с сжимает воздух от давления Pi=riO Па до / 2 —9 10 Па. Определить эффективную мощность привода компрессора, если степень повышения давления в обеих ступенях одинаковая при полном промежуточном охлаждении воздуха. Эффективный изотермический кпд компрессора [c.189]

При одинаковых отношениях давлений во всех ступенях компрессора, равенстве начальных температур и равенстве показателей политропы будут равны между собой и конечные температуры газа в отдельных ступенях компрессора (Тц = Т ). В этом случае степень повышения давления в каждой ступени компрессора определяется выражением [c.100]

Достоинством осевых компрессоров по сравнению с центробежными являются более высокий КПД (85—89 %), большая производительность и меньшие диаметральные размеры. К недостаткам относится малая степень повышения давления в одной ступени (1,1—1,3), отсюда — большее число ступеней, а следовательно, и большая длина компрессора. Необходимо также отметить мень- [c.226]

На основании произведенных расчетов построены кривые (рис. 2-4), характеризующие бинарную газопаровую установку при различных значениях степени повышения давления в компрессоре щ. Здесь, помимо общего к. п. д. щ показан характер изменения эффективных к. п. д. газовой ступени и второй ступени т)], [второй член правой части равенства (2-3)], а также к. п. д., характеризующего степень утилизации отходящего тепла газовой ступени [c.34]

На рис. 20 приведена зависимость к. п. д. ПГУ от степени повышения давления в газовой ступени по расчетам, выполненным в ЦКТИ. В паровой ступени приняты турбины К-160-130 и К-300-240. Политропный к. п. д. турбин и компрессоров 0,9. Величины к. п. д. ПГУ вычислены [c.38]

Введение промежуточного охлаждения воздуха позволяет получить высокие значения к. п. д. компрессоров при многократном подводе тепла в газовой ступени ПГУ. Число промежуточных охлаждений должно быть минимальным, а степень повышения давления воздуха перед промежуточными охладителями следует выбирать оптимальной на основании формул (22)—(24). При рациональной степени повышения давления в компрессоре низкого давления промежуточное охлаждение воздуха незначительно уменьшает к. и. д. ПГУ с промежуточным нагревом газов, но позволяет повысить его величину по сравнению с вариантом без промежуточного нагрева газов и охлаждения воздуха. Величина приращения к. п. д. особенно значительна при повышении начальной температуры газов до 800—900° С. [c.43]

Газовая ступень температура наружного воздуха = = -Г 15 С степень повышения давления в компрессоре е = 6,47 расход воздуха через компрессор 0 = 763,6 т/ч (212 кг/с) адиабатный к. п. д. компрессора т] = 0,87 температура газа перед турбиной = 750° С внутренний к. п. д. газовой турбины т) = =0,88 топливо — природный газ, (Зр = 8500 ккал/м при нормальных условиях. [c.198]

Сравнительно невысокая степень повышения давления в компрессоре ГПУ, при современных технических средствах позволит создать газовую турбину всего с несколькими ступенями, что упростит задачи конструирования и охлаждения проточной части. Для охлаждения потребуется сравнительно небольшая часть от общего количества пара, отработавшего в ЦВД. [c.255]

По мере испарения капелек в поток паровоздушной смеси непосредственно в ступенях компрессора впрыскивается новая порция распыленной воды, рассчитанная для сжатия смеси в нескольких следующих ступенях, и т. д. При этом общее число впрысков воды, очевидно, равно отношению полной степени повышения давления компрессора к степени повышения давления в нескольких ступенях, на которые рассчитывается отдельный впрыск воды. Такой многоразовый впрыск воды позволяет уменьшить весовое содержание жидкости в двухфазном потоке, и, следовательно, потери энергии на ускорения и дробление капель воды, а также снизить эрозию лопаток компрессора при больших степенях сжатия (см. гл. 3). Полезным оказывается применение промежуточного охлаждения паровоздушной смеси в компрессоре, уменьшающего общий удельный весовой расход воды. [c.11]

Как указывалось, большие степени повышения давления е = (1 ч- 3)-10 в осевом (или центробежном) компрессоре могут быть получены за счет выбора соответствующего числа ступеней. Степень повышения давления в одной ступени обычных осевых и центробежных компрессоров Eq = 1,15 1,25. В компрессоре, работающем с влажным газом, е,, = 1,2 -н 1,3, при этом меньшее значение Е(, соответствует ступеням высокого давления, а большее — ступеням низкого давления. Ив рис. 32, б следует, что при Ео = 1,15 и Е = 300 необходимое число ступеней т = 40, [c.54]

Благодаря возможности получения более высоких степеней повышения давления в одной ступени при одних и тех же механических воздействиях и полной степени повышения давления число ступеней в компрессорах с влажным газом меньше, чем в обычных компрессорах. Температура газа (парогазовой смеси) в компрессоре с впрыском воды настолько низка (максимум 550 К), что она не может влиять на выбор материала для лопаток и дисков. В компрессорах, работающих с влажным газом, отсутствуют холодильники для промежуточного охлаждения газа, что упрощает [c.55]

Рис. 32. Зависимость адиабатного к.п.д. (а) и числа ступеней т компрессора, работающего с влажным газом, (б) от степени повышения давления е при различных значениях адиабатного к.п.д. ступени т)о и степени повышения давления в одной ступени Eg

Также очевидно, что степень повышения давления в компрессоре равна произведению степеней повышения давления отдельных его ступеней [c.102]

Если степень повышения давления в отдельных ступенях компрессора велика или число ступеней мало (г<3. .. 4), то формула (3.16) может оказаться недостаточно точной н в этом случае КПД компрессора следует определять по формуле (3.12). [c.107]

Из формулы (4.20) видно, что всякое изменение степени повышения давления в компрессоре (или в какой-либо части его) неизбежно будет сопровождаться изменением соотношения коэффициентов расхода в различных ступенях. Это приводит к следующим особенностям в условиях работы отдельных ступеней и в характеристике многоступенчатого компрессора. [c.140]

Пусть характеристики первой, средней и последней ступеней компрессора соответствуют изображенным на рис. 4.22. Для простоты изложения будем пренебрегать влиянием окружной скорости на эти характеристики и возможностью запирания отдельных лопаточных венцов. Пусть далее точки р на этих кривых соответствуют условиям работы всех ступеней на расчетном режиме работы компрессора. Бели уменьшить частоту вращения, то степень повышения давления в каждой ступени также уменьшится. В результате увеличение плотности воздуха и соответственно снижение осевой скорости по тракту компрессора станет менее сильным, чем на расчетном режиме, и согласно (4.20) получим [c.141]

Таким образом, в многоступенчатом компрессоре малому изменению режима работы (коэффициента расхода) первой ступени соответствует значительно более резкое изменение режима работы последних ступеней. Этот эффект будет проявляться тем в большей мере, чем больше общая степень повышения давления в компрессоре и чем круче идут характеристики каждой ступени. [c.145]

Следующей важной особенностью характеристик компрессора является их значительная крутизна, которая увеличивается с повышением приведенной частоты вращения (рис. 2.9, б) и с изменением плотности воздуха. Чем больше ступеней в многоступенчатом компрессоре и чем выше степень повышения давления в каждой ступени, тем круче характеристики данного компрессора. [c.51]

При малом угле поворота профили лопаток называют низконапорными, а более изогнутые — высоконапорными. Выбор допустимой степени повышения давления в компрессорной ступени ограничивается значительными потерями энергии, зависящими от скорости движения газа в диффу-зорных каналах. Степень повышения давления в ступени осевого компрессора обычно 1,2+ 1,3. Осевые компрессоры выполняются многоступенчатыми барабанного, а иногда дискового типа. Применяются также комбинированные компрессоры, состоящие из осевых и центробежных ступеней. [c.353]

Основными параметрами, характеризующими работу центробежной ступени, являются степень повышения давления в компрессоре i r и массовый расход воздуха G . [c.322]

Рассчитать теоретический цикл ГТУ с двухступенчатым сжатием и двухступенчатым расширением и с предельной регенерацией. Параметры воздуха на входе в компрессор р1=0,1 МПа, =20 °С, степень повышения давления в обеих ступенях одинакова р1=(р2=2,4, охлаждение воздуха после первого компрессора производится до з=20°С. Температура воздуха перед обеими турбинами одинакова и равна 800°С. Давление воздуха после первой турбины 0,24 МПа. Расход воздуха 250-10 кг/ч. [c.137]

Из уравнения (5-10) следует, что работа компрессора будет наименьшей при равенстве степеней повышения давления в отдельных ступенях. [c.73]

Таким же образом можно показать, что в случае т-ступенчатого компрессора наивыгоднейшая степень повышения давления в каждой ступени равна [c.73]

Осевые компрессоры могут иметь более высокий к. п. д., чем центробежные компрессоры. Однако степень повышения давления в одной ступени осевого компрессора обычно не превы- [c.75]

Степень повышения давления в каждой ступени многоступенчатого компрессора может быть определена по формуле [c.195]

Промежуточное охлаждение газа в холодильнике дает существенный выигрыш в работе, измеряемой площадью 22 33 в координатах p—v (рис. 12.5). Тепло, отданное газом в холодильнике, определяется площадью в 22 сЬ в координатах Г — s. Для получения наименьшей работы сжатия при проектировании многоступенчатых компрессоров стремятся, во-первых, обеспечить равенство температур газа на входе во все ступени компрессора и, во-вторых, обеспечить равенство работ сжатия по всем ступеням компрессора. Последнее условие можно выполнить, если степень повышения давления в каждой ступени [c.144]

Совокупность одного ряда вращающихся рабочих и одного ряда неподвижных направляющих лопаток представляет собой ступень осевого компрессора. Одна ступень может повысить давление не более чем в 1,1 -г 1,2 раза. Набирая большое количество ступеней, добиваются степени повышения давления в компрессоре до 10. Существуют осевые компрессоры с числом ступеней от 1 до 20 и более. [c.17]

Как определяется необходимое число ступеней сжатия в компрессоре, если известна общая степень повышения давления в компрессоре и допустимая степень повышения давления для одной ступени сжатия [c.203]

Это следует из того, что при одинаковых начальных и конечных давлениях в одноступенчатом компрессоре и в компрессоре с г ступенями соотношение между степенью повышения давления к одноступенчатого компрессора и степенью повышения давления в одной ступени Хст многоступенчатого компрессора определяется выражением [c.113]

Характерные особенности закрученного потока наиболее полно подходят для создания эффективной схемы конвективных и конвективно-пленочных систем охлаждения лопаток проточной части ГТД. В турбинных двигателях IV—VI поколений прослеживается тенденция использования больших степеней понижения давления газа в ступени (я > 2), что обусловливает возможность применения вихревых энергоразделителей (ВЭ) в охлаждаемых лопатках. По прогнозу к 2000 г. будут вводиться в эксплуатацию перспективные двухконтурные турбореактивные двигатели со степенью повышения давления в компрессоре до л = 60, с последней центробежной ступенью компрессора и противоточной камерой сгорания в этом случае на охлаждение соплового аппарата второй ступени удобно подвести воздух высокого давления из внутреннего кожуха камеры сгорания, и использование ВЭ становится перспективным. [c.367]

С целью получения газа высокого давления применяют многоступенчатое сжатие. В современных порщневых компрессорах степень повышения давления в одной ступени е 4. При более-высоких е (число ступеней сжатия >1) применяют промежуточное охлаждение газа (рис. 9.3, 9.4). Предельное значение е определяется допустимыми температурами газа в конце процесса сжатия исходя из требований предупреждения воспламенения паров смазочного масла в цилиндре компрессора при высоких температурах. [c.122]

Оценку эффективности ГТУ v = onst в сравнении с ГТУ р = onst целесообразно проводить при одинаковых температуре рабочих лопаток первых ступеней турбин и степенях повышения давления в компрессоре. [c.208]

Расчетные значения КПД для различных температур гелия приведены на рис. 5-15 (кривая /), а для различной степени повышения давления — на рис, 5-18. Общими при расчете были КПД компрессора г) = 0,86 КПД турбины Т1т = 0,88 КПД генератора электроэнергии Т1ген = 0,95 нагревателя Т1 = 0,925 Ti = 280 К (7 С) для гелия k= 1,67 для воздуха k= 1,4 степень повышения давления Як = 1,1 (только для кривой 1 на рис. 5-15) Га = = 923 К (650 °С) — только для рис. 5-18, Из рис. 5-15 видно, что КПД ЗГТУ на гелии в 1,5 раза выше, чем КПД ЗГТУ на воздухе с поверхностными регенераторами, и достигает 50 7о уже при температуре 650 °С, а при 850 °С— 60 % и выше. Следует обратить внимание, что возможность повышения давления в контуре циркуляции газообразного теплоносителя приводит к малым значениям степени повышения давления в компрессоре (Як = 1,1 Ч-З), что упро-шает конструкцию турбомашии из-за малого числа ступеней, отсутствия необходимости разделения компрессоров и турбин на части низкого, среднего и высокого давления, а также необходимости промежуточного охлаждения газа между ступенями давления. [c.160]

На рис. 7.3, б показано изменение различных ступеней с изменением Gb при п = onst. Видно, что при изменении Gj, коэффициент расхода в каждой последующей ступени изменяется в большей степени, чем в предыдущей. Этот эффект будет проявляться тем больше, чем больше значение общей степени повышения давления в компрессоре и чем круче напорные кривые характеристик каждой ступени. [c.108]

Ниже приведены численные значения некоторых из рассмотренных параметров, характерные для компрессоров авиационных ГТД при расчетной частоте вращения роторов. Степень повышения давления в компрессорах колеблется в широких пределах от Як = = 1,5. .. 4 в компрессорах второго контура (вентиляторах) ДТРД до Як = 20. .. 30 в зависимости от типа и назначения двигателя и от места установки компрессора в нем. Средний коэффициент нагрузки ступеней в осевых компрессорах обычно равен цк= 0,25. ... .. 0,40. В соответствии с рис. 3.6 КПД многоступенчатого компрессора оказывается, как правило, тем ниже, чем больше степень повышения давления в нем. На расчетном режиме среднее значение КПД ступени в многоступенчатых осевых компрессорах обычно равно т)о = 0,85. .. 0,88 и тогда при средних значениях Як КПД компрессора Г1к = 0,8. .. 0,84. При применении высоконагруженных ступеней и в малоразмерных конструкциях значение т)о может быть на 2—5% ниже. [c.107]

Достижение оптималшых значений коэффициентов расхода одновременно во всех ступенях компрессора возможно только на одном режиме его работы, ибо, как следует из формулы (4.20), при оптимальном значении ai оптимальным значениям ai соответствуют вполне определенные значения pjpi, т. е. определенные значения степени повышения давления в каждой ступени. В то же время данное значениеЛст на оптимальном режиме работы ступени может быть получено только при одном значении приведенной окружной скорости. Таким образом, оптимальные значения коэффициентов расхода одновременно во всех ступенях можно иметь только при единственном для данного компрессора сочетании приведенной частоты вращения и степени повышения давления. [c.140]

Описанная картина наблюдается обычно в диапазоне гёпр 0,9. .. 1,1. При значительном снижении приведенной частоты вращения (гёпр<0,7. .. 0,8) рассогласование ступеней становится существенным, причем на оптимальном режиме работы компрессора первые ступени работают с повышенными углами атаки, а последние — с сильно пониженными (см. рис. 4. 22). Поэтому при уменьшении расхода воздуха, несмотря на более быстрое уменьшение коэффициентов расхода в последних ступенях, критические углы атаки могут быть достигнуты раньше в первой или в одной из первых ступеней, причем это упреждение будет тем более значительным, чем меньше Япр. Однако в первых ступенях, имеющих относительно длинные лопатки, срывные зоны имеют первоначально небольшие размеры, и вызванные ими возмущения могут оказаться недостаточными для распространения срыва на другие ступени, имеющие углы атаки значительно меньше критических. Поэтому в этом случае возникшие срывные зоны, имеющие структуру и частоту вращения (ы>0,5), типичные для ступеней с малыми значениями d, первоначально захватывают обычно только одну или несколько первых ступеней, не нарушая устойчивой работы компрессора в целом. Лишь при дальнейшем уменьшении расхода воздуха срывные зоны постепенно увеличиваются в размерах и захватывают все большее число ступеней, пока увеличение углов атаки не приведет к срыву потока уже во всем компрессоре. При этом также может наблюдаться скачкообразное падение расхода воздуха и степени повышения давления в компрессоре (см. кривую гёдрг на рис. 4. 26), но со значительно меньшей амплитудой скачка, чем при высокой частоте вращения. [c.146]

Уменьшение числа ступеней вентиляторов и компрессоров дает наибольший эффект при увеличении степени повышения давления в одной ступени и сохранении КПД компрессора. Этого можно достичь применением более высоких по сравнению с современными окружных скоростей ротора при одновременном увеличении тангенциальных и осевых скоростей потока, что повысит подвод энергии к потоку в ступени. Основными препятствиями для увеличения нагрузки на ступень вентилятора или компрессора являются увеличенные гидравлические потери, которые снижают ее КПД. Эти потери возникают при повышенных значениях числа М потока по относительной скорости и несколько уменьшают запас газодинамической устойчивости. Для увеличения нагрузки на ступень необходимо совершенствование методов проектирования профилей лопаток, в частности применение полностью сверхзвуковых по высоте лопаток. Для снижения потерь в скачке уплотнения вместо применяемых сейчас лопаток с профилями, образованными дугами окружности, возможно использование более эффективных лопаток, спрофилированных с помощью других кривых на более благоприятное расположение скачков уплотнения. В последнее время за рубежом ведутся исследования по применению для лопаток компрессора так называемых суперкритических профилей , обладающих улучшенными аэродинамическими характеристиками. [c.216]

В многоступенчатых компрессорах достигается некоторое приближение процесса сжатия к наиболее выгодному — изотермическому. Чем больше число ступе Ней, тем ближе процесс приближается к изотермическому, но тем дороже компрессор. Степень повышения давления в каждой ступени многоступенчатого компрессора должна бать одинаковой [c.245]

В авиационных ГТУ, кроме осевых, применяются также центробежные компрессоры. В одной ступени центробежного компрессора достигается степень повышения давления, соответс1вующая получаемой в нескольких ступенях осевого компрессора к. п. д. современных центробежных компрессоров достигает в среднем значений Чк = 0,8 и выше. На степень повышения давления в центробежном компрессоре и на его к. п. д. основное влияние оказывают обеспечение организованного подвода воздуха при всасывании (равномерное заполнение всего входного сечения), правильное профилирование каналов и диффузора на выходе после каналов крыльчатки. В некоторых конструкциях степень повышения давления в одной ступени достигает шести. [c.423]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...