Разработка методики определения абразивности промышленных пылей применительно к роторам центробежных компрессорных машин

• Автор: Мяги, Рейн Ринальдович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Таллин
• Количество страниц: 163 c. : ил

1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУШ
2.1. Особенности изнашивания роторов ЦКМ
2.2. Характеристика пыли
2.3. Факторы, влияющие на абразивный износ
2.3.1. Сущность абразивного изнашивания
2.3.2. Факторы, связанные с режимом изнашивания
2.3.3. Факторы, связанные с изнашиваемым материалом
. 2.3.4. Факторы, связанные с абразивными
частицами
2.4. Экспериментальные исследования абразивной эрозии
2.5. Выводы по обзору. Цели исследования
3. ОПЫТНАЯ УСТАНОВКА ЦУК-5 И МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ
НА НЕЙ
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АБРАЗИВНОСТИ ПРОШШЛЕНШХ ПЫЛЕЙ
4.1. Выбор условий испытания
4.2. Исследуемые материалы и абразивы
4.3. Испытания изнашивания с промышленными пы-лями
4.4. Анализ результатов испытания
4.5. Исследования изменения абразивности. Выбор эталонного абразива
4.6. Составление шкалы относительной абразивности пылей. Выводы
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КРУПНОСТИ ЧАСТИЦ НА АБРАЗИВНОСТЬ
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСІГОЙ ФОРМЫ ЗЕРНА АБРАЗИВА
6.1. Статистический показатель формы зерна Э&
6.2. Экспериментальные исследования
6.3. Выводы
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗН0С0СП0С0БГОСТИ СМЕСИ АБРАЗИВОВ .1(0
8. ИСПЫТАНИЯ НА МОДЕЛИ РОТОРА ЦКМ
8.1. Опытное устройство
8.2. Методика исследования и результаты испытаний
8.3., Выводы
9. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ АБРАЗИВНОСТИ ПЫЛИ. (28
10. О ПРИМЕНЯЕМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
11. ЗАКШОЧИТЕЛЬШЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

I. ВВЩНИЕ
Перекачивание газовых; сред достигло огромных масштабов в народном хозяйстве СССР. Например, в основных направлениях экономического и социального развития СССР, изложенных на ХХУТ съезде КПСС , запланировано довести объем добычи газа в 1985 году до 600-640 млрд. куб. метров. Однако не вся энергия, расходуемая в перекачивающих».; системах - насосах, компрессорах, нагнетателях - превращается в полезную работу. Основная часть потерянной энергии идет на повреждение и разрушение оборудования. Особенно серьезную опасность представляет собой интенсивный абразивный износ рабочих органов -роторов центробежных компрессорных машин (ЦВМ).
По данным С 55 ] , на аглофабриках Руставского, Криворожского им. Ленина, Днепропетровского им. Дзержинского металлургических заводов, где запыленность отходящих газов в пределах 300-900 мг/м3, безотказность роторов иногда менее месяца. Исследованиями A.B.Алексеева и Н.Л.Тихонова С 43 установлено резкое снижение мощности и появление помпажа при прохождении более 120 кг абразива по лопаткам осевого компрессора Д-25. По данным Г 35 J , при весьма невысокой концентрации частйц С I мг/м3 ) через проточную часть газотурбинной установки ГТ-700-5 будет проходить за год работы свыше 1000 кг пыли. KäK видно из приведенных примеров, нормированный ресурс работы газоперекачивающих агрегатов между средними ремонтами - 12000 часов С 24 ] - довольно
часто не достигается С 84 ] . Износ роторов ухудшает также на 4-10 % газодинамические характеристики ( производительность, степень сжатия ) ЩШ [ 85 J
Применением воздухоочистительных устройств можно наработку увеличить до 20 раз [ 75 J , однако создание средств очистки с эффективностью IC)Ofo считается экономически неоправданным ввиду резкого возрастания энергозатрат и необходимой производственной площади С 28 , 35, 74 , 75, 127 ] . Следовательно, доведение абразивного износа до нуля практичее-

3. ОПЫТНАЯ УСТАНОВКА ЛУК-5 И МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ НА НЕЙ
На основе критического анализа различных схем установок ( см. п.2.4 ) для проведения лабораторных испытаний изнашивания в Таллинском политехническом институте разработана и изготовлена опытная установка ЦУК-5.' Машина ЦУК-5 является усовершенствованной модификацией разработанных ранее центробежных ускорителей ЦУК-ЗМ и ЦУК-4 С 48, 56 ] . Отличительные особенности машины ЦУК-5 заключаются в следующем:
1) в повышенной мощности двигателя и увеличенной предельной скорости'вращения ротора;
2) в конструкции установки, позволяющей использовать широ-кий'диапаз он (недефицитных) двигателей, а также клиновых ремней ; ■
3) в наличии дополнительной насадки для проведения испытаний в вакууме ;
4) в конструкции'ротора, позволяющей-испытывать стандартные ( ГОСТ 23.201-78 [23] ) образцы 20x15x4 мм одновременно на ударный износ и на скользяще-кориолисов;:. износ;
5) в наличии экрана-отражателя для предотвращения заграждающего действия рикошетующих частиц ;
6) в улучшенной конструкции уплотнений машины, позволяющей соблюдать чистоту в помещении во время проведения испытаний.
Внешний вид центробежного ускорителя ЦУК-5 ( без вакуумной насадки) изображен на рис.3.1. Принципиальная схема ускорителя приведена на рис.3.2. Из бункера (I) абразивные частицы попадают в центральное отверстие ротора (2), откуда они под действием центробежных сил выбрасываются через радиальные каналы на образцы (4), установленные под углом атаки ос относительно абразивной струи. За образцами (3) расположен конусный экран-отражатель (4), направляющий вылетающие из ротора частицы в нижнюю часть, где находится пылеуловитель с тканевым фильтром (5).
При исследовании скользяще-кориолисового изнашивания