Регулирование поворотом входных направляющих лопаток

Этот способ регулирования изменяет характеристику турбокомпрессора.

Удельная работа сжатия l_т, Дж/кг, согласно уравнению Эйлера может определяться выражением (6.19):

.

При отсутствии направляющих лопаток на входе в рабочее колесо ТК воздушный поток в силу малой вязкости газа будет практически без закрутки, то есть .

Если установить входной регулирующий (направляющий) аппарат (ВРА или ВНА), то воздушный поток можно будет поворачивать, как в сторону вращения рабочего колеса, так и навстречу ему. Тогда уже , а

. (8.9)

Так как развиваемое давление пропорционально напору, т.е. , то поворотом лопаток ВРА можно регулировать работу ТКУ. Схема такого регулирования приведена на рис. 8.5.

В положении лопаток строго вдоль оси вращения считаем, что угол их поворота j=j₀. Знак «плюс» соответствует повороту потока в направлении вращения колеса, знак «минус» – навстречу вращению.

Рис. 8.5. Регулирование ТК поворотом направляющих лопаток:

а – конструктивная схема входного регулирующего устройства; б – характер изменения характеристик ТК при регулировании; 1 – поворотные лопатки ВРА; 2 – рабочее колесо ТК

Способ регулирования достаточно экономичный. Он на 15-20 % экономичней регулирования дросселированием на нагнетании и позволяет изменять производительность компрессора до 40-45 % от Q_ном.

Он широко используется в крупных вентиляторах и осевых компрессорах, реже в воздушных центробежных компрессорах из-за конструктивной сложности.

Такое регулирование применяется практически во всех ЦБК турбокомпрессорных холодильных машин.

8.3.5. Регулирование поворотом лопаток диффузора

Используется в крупных центробежных компрессорах в сочетании с регулированием изменением частотой вращения (n=var).

Поворот лопаток обеспечивает безударный вход потока в диффузор при любых треугольниках скоростей. Это позволяет сохранять высокий КПД и осуществлять дросселирование потока на нагнетании одновременно. При этом увеличивается область устойчивой работы компрессора.

Этот способ регулирования позволяет снижать производительность ТК от Q_ном до 5-10 % Q_ном. В компрессорах, работающих с n=const, практически не применяют.

Контрольные вопросы

1. Какой закон регулирования применяется в заводских системах воздухоснабжения?

2. На какие два способа регулирования можно поделить все известные методы регулирования отдельных компрессоров?

3. Какой способ регулирования поршневых компрессоров является самым экономичным и что препятствует его широкому внедрению?

4. Какие методы регулирования поршневых нагнетателей используются на практике?

5. Какой способ регулирования турбокомпрессоров является самым экономичным?

6. Какой способ регулирования применяется в турбокомпрессорных установках (ТКУ) при использовании привода с синхронными и асинхронными электродвигателями?

7. Какие недостатки имеет регулирование ТКУ методом дросселирования воздуха на нагнетании?

8. Для чего используется входной направляющий аппарат в турбокомпрессорах?

9. Приводы компрессоров

Привод - это комплекс двигателя с передачей.

Компрессоры могут приводиться в действие различными двигателями и с помощью различных передач. Это может быть муфта, редуктор, ременная передача, вариатор, гидромуфта и т.п.

Правильный выбор привода может быть осуществлен только на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом преимуществ и недостатков.