Центробежные машины


На станциях аэрации систем ОСВ, где требуются большие объемы воздуха с напором до 10 м, применяются турбовоздуходувки (ТВ). При Н > 10 м применяются многоступенчатые воздуходувки или компрессоры.

♦ Параметры. ТВ выпускается 15 типоразмеров.

Q 6000…30000 м3/час

Н 1…8 м

Устройство – аналогично ЦБ насосам. Работают без охлаждения сжатого воздуха, т.к. t'' = 170…200 °C. (на выходе).

♦ Для турбокомпрессоров охлаждение обязательно (после группы ступеней и в конце).

Центробежные компрессоры применяются для сжатия газов до р = 0,8 мПа.

♦ По сравнению с поршневыми имеют преимущества:

1. Не требуют тяжелого фундамента (нет возвратно-поступательного движения частей).

2. Ротор вращается с постоянной угловой скоростью, а движущиеся детали соприкасаются с неподвижными только в подшипниках → более быстроходные и дешевые двигатели (у поршневых имеет место трение в системе «поршень – цилиндр»).

3. Более компактны.

(–): малые степени сжатия в одной ступени (≤ 1,2) → для той же ε требуется много ступеней.

Охлаждение – внешнее (кожухотрубчатые ТО или АВО) после группы ступеней. Этот способ более интенсивный по сравнению с внутренним (рубашка охлаждения).

 

Регулирование.

 

 
 

 


Особенность: часто необходимо поддерживать либо

1. р = const, Q – vary либо

2. Q = const, p – vary (например, в сооружениях ОСВ р зависит от сопротивления слоя осадка, толщина которого меняется во времени).

 

Если Q↓ → p↑ вплоть до Qкр (и, соответственно, ркр). Дальнейшее Q↓ должно привести к р↓, но на практике этого не происходит, а происходит помпаж. Если необходимо работать с Q1 < Qкр, то настраивают машину на Q2 > Qкр, а (Q2 – Q1) либо по by-pass’y во всасывание, либо – сброс в атмосферу:

 
 

 


Для защиты от помпажа заводы-изготовители поставляют противопомпажные устройства с выпускным клапаном, обеспечивающим автоматический сброс избыточного количества воздуха при достижении нагнетателем критической подачи Qкр.

Опыт эксплуатации ТВ показывает, что при постоянном режиме работы потребителей воздуха помпаж не наблюдается. Например, если уровень воды в аэротенках, куда подается сжатый воздух, сравнительно постоянный, то Q и р подаваемого воздуха ≈ const.

♦ Если компрессор (ТВ) должен работать при р = const, то характеристика: = прямая 1; если надо обеспечить Q = const, то: = прямая 3. Если необходимо обеспечить заданный график р = f(Q), то: = кривая 2.

♦♦ Выбор способа регулирования.

1. Изменение частоты вращения;

2. Изменение проточной части;

3. Дросселирование.

Зависит от конструкции компрессора и типа привода. Если привод с регулируемой частотой вращения, то используется изменение частоты вращения (ГТУ, ПТУ: n↑ → p↑ → N↑). Для ЦБ компрессоров (в том числе ТВ), имеющих в качестве привода электропривод (асинхронный электродвигатель) – в основном используют дросселирование на всасывании. Регулирование изменением проточной части заключается в установке перед входом в рабочее колесо системы лопаток, снабженных механизмом поворота (аналог НА в ЦБ насосах).