- •Пояснительная записка
- •1.Техническое задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
- •2. Расчетная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 12
- •2.7.2. Определение выходных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диф-
- •1. Техническое задание
- •1. Введение. Актуальность. Компрессор в контексте гелиевой одноконтурной аэс.
- •Особенности, принцип действия и устройство системы гт-мгр.
- •2.1. Газодинамический расчет варианта проточной части одновального трехступенчатого компрессора
- •2. Расчетная часть
- •2.0. Сравнение работы изоэнтропийного адиабатического сжатия для воздуха и для гелия.
- •2.2. Расчет вариантов проточной части компрессора на эвм. Обоснование выбора оптимального варианта
- •Результаты вариантного расчета
- •2.2.1. Одноступенчатые машины
- •2.2.2. Двухступенчатые машины.
- •2.2.3. Трехступенчатые машины.
- •2.2.4. Четырехступенчатые машины.
- •2.3. Оптимизационный расчет ступеней компрессора на эвм
- •2.3.1. Результаты оптимизационного расчета
- •2.6. Расчет кпд одной ступени компрессора
- •2.4.1. Расчет осерадиального колеса
- •2.4.2. Расчет лопаточного диффузора.
- •2.4.3. Расчет безлопаточного участка лопаточного диффузора.
- •2.4.4. Расчет поворотного колена и параметров обратного направляющего аппарата.
- •2.5. Расчет камер компрессора.
- •2.5.1. Расчет всасывающего патрубка.
- •6.2. Расчет выходного устройства.
- •2.6. Расчет полных и статических параметров потока на входе и выходе элементов ступени компрессора.
- •2.6.1. Расчет полных и статических параметров потока первой ступени.
- •2.6.2. Расчет полных и статических параметров потока второй ступени.
- •2.6.3. Расчет полных и статических параметров потока третьей ступени
- •2.7. Профилирование лопаточных аппаратов первой ступени.
- •2.7.1. Определение входных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора.
- •2.7.2. Определение выходных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора.
- •2.7.3. Определение формы лопаток рк.
- •2.7.4. Определение формы лопаток диффузора.
- •2.7.5. Профилирование лопатки обратно-направляющего аппарата.
- •2.8. Расчет сечений патрубков компрессора
- •2.9. Определение ширины концевых и промежуточных уплотнений и внешних утечек газа.
- •2.9.1. Расчет промежуточного уплотнения первой ступени. Величина критического давления
- •2.9.2. Расчет концевого уплотнения второй ступени.
- •2.13.3. Определение размеров думмиса и расчет уплотнения третьей ступени.
- •2.10. Расчет критической частоты вращения ротора на эвм
- •2.10.2. Расчет вала на кручение
- •2.10.3. Расчет шпонок рабочих колес на смятие.
- •2.11. Расчет осевого усилия, действующего на роторы компрессора.
- •2.11.1. Расчет осевого усилия, действующего на рк первой ступени.
- •2.11.2. Расчет осевого усилия, действующего на рк второй ступени.
- •2.11.3. Расчет осевого усилия, действующего на рк третьей ступени.
- •2.11.4. Расчет на смятие стопорного кольца, воспринимающего осевое усилие от рк первой и второй ступеней, и передающего это усилие на ротор.
- •2.12. Расчет подшипников на магнитном подвесе.
- •2.12.1. Общие сведения об амп, обоснование выбора конструкции.
- •2.12.2. Принцип действия амп
- •2.12.3 Достоинства и недостатки амп
- •2.12.4. Выбор радиальных активных магнитных подшипников
- •2.12.5. Расчет осевого подшипника.
- •2.12.6.Расчет страховочных подшипников
- •2.12.7. Расчет энергопотребления амп
- •2.13. Определение требуемой мощности компрессора.
- •3. Охрана труда.
- •3.1. Обеспечение безопасности эксплуатации компрессора.
- •3.2. Обеспечение безопасности при эксплуатации систем, находящихся под давлением.
- •3.2.1. Обеспечение герметичности корпуса.
- •3.3. Освещение.
- •3.4. Электробезопасность.
- •3.5. Вентиляция.
- •3.6. Вибрация.
- •3.8. Взрыво- и пожаробезопасность.
- •3.10. Регулирование
- •Список нормативной документации.
- •4. Технико-экономическое обоснование проекта. Концепция экономического обоснования разработки.
- •Экономическое обоснование разработки.
- •1.Расчёт затрат:
- •2.Оценка ежегодных эксплуатационных расходов
- •3.Результат внедрения проекта
- •5 Технология изготовления думмиса
- •6. Описание конструкции, материалов, порядка сборки и центровки компрессора.
- •Список литературы.
2.2.2. Двухступенчатые машины.
*** Variant # 7 **
В этом варианте установили промежуточное охлаждение между ступенями. Это привело росту политропного КПД отдельных ступеней примерно на 0,6% по сравнению с другими двухступенчатыми вариантами, выполненными без охлаждения. Сравнить изотермный КПД сложно, поскольку в других вариантах программа не выводит его значение в файл результатов расчета.
Amount of rotors, nr=1
Amount of stages on rotor #1, nst=2
Intercooler after stage #2, dTc=8.94 K, dPc=1.800 %
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
|Rotor # 1 n=60000. Dhb=0.25 |
| 1 |3D+VD |0.0155|0.6749|0.7100| 9.650E+07|696.46|0.2217|0.8465|308.00|378.12|
| 2 |3D+VD |0.0123|0.6091|0.7000| 1.210E+08|696.46|0.2217|0.8487|378.12|448.15|
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
Thermal Efficiency, ETAt=0.683
Power consumption, Nc=285.17 kW
*** Variant # 8 ***
Этот вариант не может быть использован, поскольку условный коэффициент расхода .
Amount of rotors, nr=1
Amount of stages on rotor #1, nst=2
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
|Rotor # 1 n=60000. Dhb=0.25 |
| 1 |3D+VD |0.0150|0.6827|0.6500| 9.880E+06|704.50|0.2243|0.8397|308.00|375.70|
| 2 |3D+VD |0.0120|0.6182|0.6300| 1.230E+07|704.50|0.2243|0.8432|375.70|442.70|
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
Polytropic Efficiency, ETAp=0.841
Power consumption, Nc=274.09 kW
*** Variant # 9 ***
По сравнению с вариантом 8, увеличили с 0,65 до 0,69 для первой ступени и с 0,63 до 0,67 – для второй. Это привело к уменьшению КПД с 0,841 до 0,836.
Amount of rotors, nr=1
Amount of stages on rotor #1, nst=2
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
|Rotor # 1 n=60000. Dhb=0.25 |
| 1 |3D+VD |0.0159|0.6688|0.6900| 9.480E+06|690.11|0.2197|0.8343|308.00|376.36|
| 2 |3D+VD |0.0128|0.6050|0.6700| 1.180E+07|690.11|0.2197|0.8380|376.36|443.98|
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
Polytropic Efficiency, ETAp=0.836
Power consumption, Nc=276.69 kW
*** Variant # 10 ***
По сравнению с вариантом 9, увеличили с 0,69 до 0,75 для первой ступени и с 0,67 до 0,73 – для второй. Это привело к уменьшению КПД с 0,836 до 0,827.
Amount of rotors, nr=1
Amount of stages on rotor #1, nst=2
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
|Rotor # 1 n=60000. Dhb=0.25 |
| 1 |3D+VD |0.0174|0.6499|0.7500| 8.950E+06|670.65|0.2135|0.8251|308.00|377.44|
| 2 |3D+VD |0.0140|0.5871|0.7300| 1.110E+07|670.65|0.2135|0.8289|377.44|446.10|
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
Polytropic Efficiency, ETAp=0.827
Power consumption, Nc=281.01 kW
*** Variant # 11 ***
По сравнению с вариантом 10, изменили тип диффузора в обеих ступенях с ЛД на БЛД. Это привело к снижению КПД с 0,827 до 0,812.
Amount of rotors, nr=1
Amount of stages on rotor #1, nst=2
С БЛД
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
|Rotor # 1 n=60000. Dhb=0.25 |
| 1 |3D+VLD|0.0156|0.6737|0.7500| 9.620E+06|695.15|0.2213|0.8097|308.00|381.13|
| 2 |3D+VLD|0.0125|0.6056|0.7300| 1.200E+07|695.15|0.2213|0.8137|381.13|452.30|
+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+
Polytropic Efficiency, ETAp=0.812
Power consumption, Nc=293.62 kW
