Naghatag kanimo usa ka komprehensibo nga pagsabut sa istruktura, prinsipyo sa pagtrabaho, mga bentaha ug mga disbentaha sa mga axial flow compressor
Kahibalo bahin sa axial compressor
Axial flow compressors ug centrifugal compressors pareho sa speed type compressors, ug ang duha gitawag ug turbine compressors;ang kahulogan sa speed type compressors nagpasabot nga ang ilang mga prinsipyo sa pagtrabaho nagsalig sa mga blades sa pagbuhat sa trabaho sa gas, ug una sa paghimo sa gas dagan Ang dagan velocity mao ang hilabihan nga misaka sa wala pa pagkabig kinetic enerhiya ngadto sa pressure enerhiya.Kung itandi sa centrifugal compressor, tungod kay ang dagan sa gas sa compressor dili subay sa direksyon sa radial, apan ubay sa direksyon sa axial, ang pinakadako nga bahin sa axial flow compressor mao nga ang kapasidad sa pag-agos sa gas matag yunit nga lugar dako, ug parehas. Ubos sa premise sa pagproseso sa gidaghanon sa gas, ang radial nga dimensyon gamay ra, labi na angay alang sa mga okasyon nga nanginahanglan daghang dagan.Dugang pa, ang axial flow compressor usab adunay mga bentaha sa yano nga istruktura, dali nga operasyon ug pagpadayon.Bisan pa, kini klaro nga mas ubos sa mga centrifugal compressor sa mga termino sa komplikadong profile sa blade, taas nga mga kinahanglanon sa proseso sa paghimo, pig-ot nga lig-on nga lugar sa pagtrabaho, ug gamay nga sakup sa pag-adjust sa dagan sa kanunay nga tulin.
Ang mosunod nga numero usa ka schematic diagram sa istruktura sa AV series axial flow compressor:
1. Chassis
Ang casing sa axial flow compressor gilaraw nga mabahin nga pahalang ug gama sa cast iron (steel).Kini adunay mga kinaiya sa maayo nga rigidity, walay deformation, kasaba pagsuyup ug vibration pagkunhod.Hupti gamit ang mga bolts aron masumpay ang ibabaw ug ubos nga mga bahin ngadto sa usa ka estrikto kaayo nga tibuok.
Ang casing gisuportahan sa base sa upat ka punto, ug ang upat ka suporta nga mga punto gibutang sa duha ka kilid sa ubos nga casing duol sa tunga nga bahin sa split, aron ang suporta sa yunit adunay maayo nga kalig-on.Duha sa upat ka mga punto sa suporta mao ang mga fixed point, ug ang laing duha mao ang mga sliding point.Ang ubos nga bahin sa casing gihatagan usab og duha ka mga yawe sa giya sa direksyon sa axial, nga gigamit alang sa pagpalapad sa init sa yunit sa panahon sa operasyon.
Alang sa dagkong mga yunit, ang sliding support point gisuportahan sa usa ka swing bracket, ug ang mga espesyal nga materyales gigamit aron gamay ang pagpalapad sa thermal ug makunhuran ang pagbag-o sa gitas-on sa sentro sa yunit.Dugang pa, ang usa ka intermediate nga suporta gitakda aron madugangan ang pagkagahi sa yunit.
2. Static vane nga nagdala sa silindro
Ang naghunong nga vane nga nagdala sa silindro mao ang suporta nga silindro alang sa mga adjustable nga stationary nga mga vanes sa compressor.Gidisenyo kini isip pinahigda nga pagbahin.Ang geometric nga gidak-on gitino sa aerodynamic nga disenyo, nga mao ang kinauyokan nga sulod sa disenyo sa istruktura sa compressor.Ang inlet ring motakdo sa intake end sa stationary vane bearing cylinder, ug ang diffuser motakdo sa exhaust end.Sila sa tinuud konektado sa casing ug ang sealing sleeve aron maporma ang converging passage sa intake end ug ang expansion passage sa exhaust end.Ang usa ka channel ug ang channel nga naporma sa rotor ug ang vane bearing cylinder gihiusa aron mahimong usa ka kompleto nga air flow channel sa axial flow compressor.
Ang cylinder body sa stationary vane bearing cylinder gisalibay gikan sa ductile iron ug gigama sa katukma.Ang duha ka tumoy gisuportahan matag usa sa casing, ang tumoy duol sa tambutso nga bahin usa ka sliding support, ug ang tumoy duol sa air intake nga kilid usa ka fixed nga suporta.
Adunay mga rotatable guide vanes sa lain-laing lebel ug automatic vane bearings, cranks, slider, ug uban pa alang sa matag guide vane sa vane bearing cylinder.Ang wala’y hunong nga pagdala sa dahon usa ka spherical ink bearing nga adunay maayo nga epekto sa pag-lubricating sa kaugalingon, ug ang kinabuhi sa serbisyo niini labaw pa sa 25 ka tuig, nga luwas ug kasaligan.Usa ka silicone sealing ring ang gibutang sa vane stalk aron malikayan ang gas leakage ug abog nga pagsulod.Ang pagpuno sa mga sealing strips gihatag sa gawas nga lingin sa tambutso nga tumoy sa bearing cylinder ug ang suporta sa casing aron malikayan ang leakage.
3. Adjustment cylinder ug vane adjustment mechanism
Ang adjustment cylinder gi-welded sa steel plates, split horizontally, ug ang tunga nga split surface konektado sa bolts, nga adunay taas nga rigidity.Gisuportahan kini sa sulod sa casing sa upat ka punto, ug ang upat ka suporta nga mga bearings gihimo sa non-lubricated nga "Du" nga metal.Ang duha ka punto sa usa ka kilid mao ang semi-sirado, nga nagtugot sa axial nga paglihok;ang duha ka mga punto sa pikas nga bahin gipalambo Ang tipo nagtugot sa axial ug radial nga pagpalapad sa thermal, ug ang mga singsing sa giya sa lainlaing mga yugto sa mga vanes gi-install sa sulod sa adjusting cylinder.
Ang mekanismo sa pag-adjust sa sulab sa stator gilangkuban sa usa ka servo motor, usa ka plate nga nagkonektar, usa ka silindro sa pag-adjust ug usa ka silindro nga suporta sa sulab.Ang function niini mao ang pag-adjust sa anggulo sa stator blades sa tanan nga lebel sa compressor aron matubag ang mga variable nga kondisyon sa pagtrabaho.Duha ka servo motor ang gi-install sa duha ka kilid sa compressor ug konektado sa adjusting cylinder pinaagi sa connecting plate.Ang servo motor, power oil station, oil pipeline, ug usa ka set sa automatic control instruments nagporma ug hydraulic servo mechanism alang sa pag-adjust sa anggulo sa vane.Kung ang 130bar high-pressure nga lana gikan sa power oil station molihok, ang piston sa servo motor giduso aron molihok, ug ang connecting plate nagduso sa adjustment cylinder aron molihok nga dungan sa direksyon sa axial, ug ang slider nagmaneho sa stator vane aron matuyok. pinaagi sa crank, aron makab-ot ang katuyoan sa pag-adjust sa anggulo sa stator vane.Makita kini gikan sa mga kinahanglanon sa disenyo sa aerodynamic nga ang gidaghanon sa pag-adjust sa anggulo sa vane sa matag yugto sa compressor lahi, ug sa kasagaran ang gidaghanon sa pag-adjust sunodsunod nga mikunhod gikan sa unang yugto ngadto sa katapusang yugto, nga mahimong matuman pinaagi sa pagpili sa gitas-on. sa crank, nga mao, gikan sa unang yugto ngadto sa katapusan nga yugto pagtaas sa gitas-on.
Ang adjusting cylinder gitawag usab nga "middle cylinder" tungod kay kini gibutang sa taliwala sa casing ug sa blade bearing cylinder, samtang ang casing ug ang blade bearing cylinder gitawag nga "outer cylinder" ug "inner cylinder" matag usa.Kini nga tulo-ka-layer nga silindro nga istruktura makapakunhod pag-ayo sa deformation ug stress nga konsentrasyon sa yunit tungod sa pagpalapad sa kainit, ug sa samang higayon gipugngan ang mekanismo sa pag-adjust gikan sa abog ug mekanikal nga kadaot nga gipahinabo sa eksternal nga mga hinungdan.
4. rotor ug blades
Ang rotor gilangkuban sa nag-unang shaft, naglihok nga mga blades sa tanan nga lebel, spacer blocks, blade locking group, bee blades, ug uban pa.
Ang spindle gihimo gikan sa taas nga alloy nga asero.Ang kemikal nga komposisyon sa nag-unang shaft nga materyal kinahanglan nga hugot nga sulayan ug analisahon, ug ang performance index gisusi sa test block.Human sa rough machining, gikinahanglan ang hot running test aron mapamatud-an ang thermal stability niini ug mawagtang ang bahin sa nahabilin nga stress.Human ang mga indikasyon sa ibabaw mahimong kuwalipikado, kini mahimong ibutang sa pagtapos sa machining.Pagkahuman sa pagtapos, gikinahanglan ang pag-inspeksyon sa pagkolor o pag-inspeksyon sa magnetic particle sa mga journal sa duha ka tumoy, ug dili gitugotan ang mga liki.
Ang naglihok nga mga blades ug mga nakahunong nga blades gihimo sa stainless steel forging blanks, ug ang mga hilaw nga materyales kinahanglan nga susihon alang sa kemikal nga komposisyon, mekanikal nga mga kabtangan, non-metallic slag inclusions ug mga liki.Pagkahuman nga gipasinaw ang blade, gihimo ang basa nga sandblasting aron mapalambo ang resistensya sa kakapoy sa nawong.Ang nag-umol nga blade kinahanglan nga sukdon ang frequency, ug kung gikinahanglan, kinahanglan nga ayohon ang frequency.
Ang mga naglihok nga blades sa matag yugto gi-install sa nagtuyok nga bertikal nga pormag-kahoy nga blade root groove ubay sa circumferential nga direksyon, ug ang mga bloke sa spacer gigamit sa pagpahimutang sa duha ka blades, ug ang locking spacer block gigamit sa pagpahimutang ug pag-lock sa duha nga naglihok nga blades. gibutang sa katapusan sa matag yugto.hugot nga.
Adunay duha ka balanse nga mga disc nga giproseso sa duha ka tumoy sa ligid, ug kini sayon nga balansehon ang mga gibug-aton sa duha ka eroplano.Ang balanse nga plato ug ang sealing sleeve usa ka balanse nga piston, nga naglihok pinaagi sa balanse nga tubo aron mabalanse ang bahin sa axial force nga namugna sa pneumatic, pagpakunhod sa load sa thrust bearing, ug paghimo sa bearing sa mas luwas nga palibot.
5. Gland
Adunay mga shaft end seal sleeves sa intake side ug exhaust side sa compressor matag usa, ug ang mga seal plate nga gisudlan sa katugbang nga mga bahin sa rotor nagporma og labyrinth seal aron malikayan ang gas leakage ug internal seepage.Aron mapadali ang pag-instalar ug pagmentinar, kini gi-adjust pinaagi sa adjustment block sa gawas nga lingin sa sealing sleeve.
6. Bearing box
Ang radial bearings ug thrust bearings gihan-ay sa bearing box, ug ang lana alang sa lubricating sa bearings gikolekta gikan sa bearing box ug gibalik sa oil tank.Kasagaran, ang ilawom sa kahon nasangkapan sa usa ka aparato nga giya (kung gisagol), nga nagtinabangay sa base aron mahimo ang sentro sa yunit ug gipalapad ang init sa direksyon sa axial.Alang sa split bearing housing, tulo ka mga yawe sa giya ang gibutang sa ilawom sa kilid aron mapadali ang pagpalapad sa init sa pabalay.Ang usa ka axial guide key gihan-ay usab sa usa ka kilid sa casing aron mohaum sa casing.Ang bearing box adunay kagamitan sa pag-monitor sama sa pagsukod sa temperatura sa pagdala, pagsukod sa pag-vibrate sa rotor, ug pagsukod sa shaft displacement.
7. pagdala
Kadaghanan sa axial thrust sa rotor gipas-an sa balanse nga plato, ug ang nahabilin nga axial thrust nga mga 20 ~ 40kN gipas-an sa thrust bearing.Ang mga thrust pad mahimong awtomatik nga i-adjust sumala sa gidak-on sa load aron masiguro nga ang load sa matag pad parehas nga maapod-apod.Ang mga thrust pad gihimo sa carbon steel cast Babbitt alloy.
Adunay duha ka matang sa radial bearings.Ang mga compressor nga adunay taas nga gahum ug ubos nga tulin naggamit sa mga elliptical bearings, ug ang mga compressor nga adunay ubos nga gahum ug high speed naggamit sa tilting pad bearings.
Ang mga dagko nga yunit sa kasagaran adunay himan nga high-pressure jacking device alang sa kasayon sa pagsugod.Ang high-pressure pump makamugna og taas nga presyur sa 80MPa sa mubo nga panahon, ug ang usa ka high-pressure oil pool gi-install sa ilawom sa radial bearing aron mapataas ang rotor ug makunhuran ang pagsugod sa resistensya.Human magsugod, ang presyur sa lana mikunhod ngadto sa 5 ~ 15MPa.
Ang axial flow compressor nagtrabaho ubos sa mga kondisyon sa disenyo.Kung magbag-o ang mga kondisyon sa pag-operate, ang punto sa pag-operate niini mobiya sa punto sa disenyo ug mosulod sa lugar nga dili disenyo nga kondisyon sa operasyon.Niini nga panahon, ang aktwal nga sitwasyon sa pag-agos sa hangin lahi sa disenyo nga kondisyon sa operasyon., ug ubos sa pipila ka mga kondisyon, mahitabo ang dili lig-on nga kondisyon sa agos.Gikan sa karon nga punto sa pagtan-aw, adunay daghang mga tipikal nga dili lig-on nga mga kondisyon sa pagtrabaho: nga mao, ang rotating stall working condition, surge working condition ug blocking working condition, ug kining tulo ka mga kondisyon sa pagtrabaho nahisakop sa aerodynamic unstable working conditions.
Kung ang axial flow compressor molihok sa ilawom sa kini nga dili lig-on nga mga kondisyon sa pagtrabaho, dili lamang ang pasundayag sa pagtrabaho ang labi nga madaot, apan usahay kusog nga mga vibrations ang mahitabo, aron ang makina dili molihok nga normal, ug bisan ang grabe nga kadaot sa mga aksidente mahitabo.
1. Nagtuyok stall sa axial flow compressor
Ang lugar tali sa minimum nga anggulo sa stationary vane ug ang minimum nga operating angle line sa kinaiya nga kurba sa axial flow compressor gitawag nga rotating stall area, ug ang rotating stall gibahin sa duha ka matang: progresibong stall ug abrupt stall.Kung ang gidaghanon sa hangin mas gamay kaysa sa rotational stall line limit sa axial-flow main fan, ang airflow sa likod sa blade mawala, ug ang airflow sa sulod sa makina mahimong usa ka pulsating flow, nga maoy hinungdan sa blade sa makamugna og alternating stress ug makapahinabog kadaot sa kakapoy.
Aron malikayan ang stalling, ang operator kinahanglan nga pamilyar sa kinaiya nga kurba sa makina, ug sa pag-agi sa stalling zone sa madali sa panahon sa proseso sa pagsugod.Atol sa proseso sa operasyon, ang minimum nga anggulo sa sulab sa stator kinahanglan dili moubos sa gitakda nga kantidad sumala sa mga regulasyon sa tiggama.
2. Axial Compressor Surge
Kung ang compressor nagtrabaho kauban ang usa ka network sa tubo nga adunay usa ka piho nga gidaghanon, kung ang compressor naglihok sa usa ka taas nga ratio sa compression ug ubos nga rate sa pag-agos, sa higayon nga ang rate sa pag-agos sa compressor mas ubos sa usa ka piho nga kantidad, ang back arc airflow sa mga blades mahimong seryoso nga gibulag hangtud nga ang agianan gibabagan, ug ang pag-agos sa hangin kusog nga kusog.Ug paghimo usa ka oscillation nga adunay kapasidad sa hangin ug pagsukol sa hangin sa network sa outlet pipe.Niini nga panahon, ang mga parameter sa airflow sa sistema sa network nag-usab-usab pag-ayo sa kinatibuk-an, nga mao, ang gidaghanon sa hangin ug ang presyur nag-usab matag karon ug unya sa panahon ug amplitude;ang gahum ug tunog sa compressor parehas nga magbag-o matag karon ug unya..Ang gihisgutan sa ibabaw nga mga pagbag-o grabe kaayo, hinungdan nga ang fuselage kusog nga mag-vibrate, ug bisan ang makina dili makapadayon sa normal nga operasyon.Kini nga panghitabo gitawag nga surge.
Tungod kay ang pagdagsang mao ang usa ka panghitabo nga mahitabo sa tibuok makina ug sistema sa network, kini dili lamang nga may kalabutan sa internal nga dagan nga mga kinaiya sa compressor, apan usab nag-agad sa mga kinaiya sa pipe network, ug ang amplitude ug frequency niini gidominar sa gidaghanon. sa network sa tubo.
Ang mga sangputanan sa pagdagsang kasagaran seryoso.Kini ang hinungdan sa compressor rotor ug stator nga mga sangkap nga moagi sa alternating stress ug fracture, hinungdan sa interstage pressure abnormality nga hinungdan sa kusog nga vibration, nga moresulta sa kadaot sa mga seal ug thrust bearings, ug hinungdan sa pagbangga sa rotor ug stator., hinungdan sa grabe nga mga aksidente.Ilabi na alang sa high-pressure axial flow compressors, ang pagdagsang mahimong makaguba sa makina sa mubo nga panahon, mao nga ang compressor dili tugutan nga mag-operate ubos sa mga kondisyon sa pagdagsang.
Gikan sa pasiuna nga pag-analisar sa ibabaw, nahibal-an nga ang pagdagsang una nga gipahinabo sa rotation stall tungod sa dili pag-adjust sa mga aerodynamic nga mga parameter ug geometric nga mga parameter sa compressor blade cascade ubos sa variable nga kondisyon sa pagtrabaho.Apan dili tanan nga nagtuyok stalls kinahanglan nga modala ngadto sa pagdagsang, ang ulahi usab nga may kalabutan sa pipe network sistema, mao nga ang pagporma sa pagdagsang panghitabo naglakip sa duha ka mga butang: internally, kini nag-agad sa axial dagan compressor Ubos sa pipila ka mga kahimtang, usa ka kalit nga stall mahitabo. ;sa gawas, kini may kalabutan sa kapasidad ug kinaiya nga linya sa pipe network.Ang nauna kay internal nga hinungdan, samtang ang naulahi kay external nga kondisyon.Ang internal nga hinungdan nagpasiugda lamang sa pagdagsang sa kooperasyon sa mga kondisyon sa gawas.
3. Pagbara sa axial compressor
Ang blade throat area sa compressor gitakda.Kung ang pagtaas sa rate sa pag-agos, tungod sa pagtaas sa axial velocity sa pag-agos sa hangin, ang paryente nga tulin sa pag-agos sa hangin nagdugang, ug ang negatibo nga anggulo sa pag-atake (ang anggulo sa pag-atake mao ang anggulo tali sa direksyon sa pag-agos sa hangin ug ang anggulo sa pag-install. sa blade inlet) nagdugang usab.Niini nga panahon, ang kasagaran nga pag-agos sa hangin sa pinakagamay nga seksyon sa cascade inlet makaabot sa gikusgon sa tingog, aron ang pag-agos pinaagi sa compressor makaabot sa usa ka kritikal nga bili ug dili magpadayon sa pagdugang.Kini nga panghitabo gitawag nga blocking.Kini nga pagbabag sa mga nag-unang mga vanes nagtino sa labing kadaghan nga pag-agos sa compressor.Kung ang presyur sa tambutso mikunhod, ang gas sa compressor magpataas sa rate sa pag-agos tungod sa pagtaas sa gidaghanon sa pagpalapad, ug ang pagbara mahitabo usab kung ang pag-agos sa hangin makaabut sa katulin sa tunog sa katapusan nga kaskad.Tungod kay ang pag-agos sa hangin sa katapusan nga blade gibabagan, ang presyur sa hangin sa atubangan sa katapusan nga blade nagdugang, ug ang presyur sa hangin sa luyo sa katapusan nga blade mikunhod, hinungdan nga ang kalainan sa presyur tali sa atubangan ug likod sa katapusan nga blade motaas, aron nga ang puwersa sa atubangan ug likod sa kataposang sulab dili balanse ug ang kapit-os mahimong mamugna.hinungdan sa kadaot sa blade.
Kung ang porma sa blade ug mga parameter sa cascade sa usa ka axial flow compressor gitino, ang mga kinaiya sa pag-block niini gitakda usab.Ang mga axial compressor dili tugotan nga modagan ug dugay sa lugar ubos sa choke line.
Sa kinatibuk-an, ang anti-clogging control sa axial flow compressor dili kinahanglan nga ingon ka istrikto sama sa anti-surge control, ang kontrol nga aksyon dili kinahanglan nga paspas, ug dili kinahanglan nga magtakda og trip stop point.Sama sa kung itakda ba ang kontrol sa anti-clogging, naa ra usab sa compressor mismo Pangutan-a ang usa ka desisyon.Giisip sa pipila ka mga tiggama ang pagpalig-on sa mga blades sa disenyo, aron sila makasugakod sa pagtaas sa flutter stress, mao nga dili na nila kinahanglan nga magbutang sa pagpugong sa pagpugong.Kung ang tiggama wala maghunahuna nga ang kalig-on sa blade kinahanglan nga madugangan kung ang blocking phenomenon mahitabo sa disenyo, ang anti-blocking automatic control facility kinahanglan nga ihatag.
Ang anti-clogging control scheme sa axial flow compressor mao ang mosunod: usa ka butterfly anti-clogging valve ang gibutang sa outlet pipeline sa compressor, ug ang duha ka detection signal sa inlet flow rate ug ang outlet pressure dungan nga input sa anti-clogging regulator.Kung ang presyur sa outlet sa makina nahulog nga dili normal ug ang punto sa pagtrabaho sa makina nahulog sa ilawom sa linya sa anti-blocking, ang output signal sa regulator ipadala sa anti-blocking valve aron mas gamay ang balbula, busa ang presyur sa hangin motaas. , ang dagan sa dagan mikunhod, ug ang working point mosulod sa anti-blocking line.Sa ibabaw sa blocking line, ang makina makawagtang sa blocking condition.
