Расчет камер компрессора

Подводящие и отводящие элементы ступени компрессора связывают ступень компрессора с всасывающими и нагнетательными трубопроводами, и выносными холодильниками, которые имеются у компрессоров с промежуточным охлаждением.

Основное назначение этих элементов — подвод и отвод газа с наименьшими потерями. Также они служат для создания требуемых скоростей потока по величине и направлению перед первой ступенью, и для преобразования части кинетической энергии в энергию давления после ступени турбокомпрессора.

Основные требования, предъявляемые к подводящим и отводящим элементам ступени компрессора:

Ø минимальные потери

Ø равномерное распределение скоростей на входе в ступень

Ø равномерное поле давлений и скоростей на выходе

Ø минимальные осевые и радиальные размеры

Ø технологичность конструкции

Входные патрубки предназначены для подвода газа к колесу, причём форма их проточной части должна обеспечивать минимальные гидравлические потери, наиболее равномерное распределение скоростей, отсутствие или совпадение с заданной закруткой на входе в РК. По опыту известно, что улучшение структуры потока во входном патрубке происходит при увеличении его осевых и радиальных размеров. Но размеры обычно не должны превышать определённых значений, в соответствии с размерами ступеней, следовательно, этот вариант в большинстве случаев неприменим. Поиск благоприятной проточной части входного патрубка в заданных пределах габаритных размеров имеет большое значение.

В данном проекте у компрессора имеется входной патрубок с радиальным подводом сжимаемого газа.

Как правило, в газовых ЦК используются два типа выходных устройств: улитки различных конструкций (переменное сечение, рис.11) и сборные камеры (постоянное сечение, рис 12). Преимуществом улитки является обеспечение равномерного сбора и отвода нагнетаемого газа при выходе его из диффузора. Однако для центробежных машин высокого давления вследствие существенного радиального усилия на вал со стороны газа, находящегося в улитке переменного сечения, данный тип выходного устройства не применим, поскольку может привести к преждевременному усталостному разрушению вала. Сборная камера не имеет этого недостатка, поскольку имеет постоянное сечение по всей окружности. Выходные устройства имеют тангенциальный отвод потока. Такой отвод возможен, так как нет необходимости отклонять поток от направления выхода из диффузора (БЛД). Собранный по окружности газ выводится через один или несколько патрубков, расположенных тангенциально к этой окружности.

Рис. 11. Улитка с выходным диффузором

Рис. 12. Схема кольцевой сборной камеры