Разработка и исследование трехопорных роторов для центробежных компрессоров высокого давления

• Автор: Коханов, Семен Григорьевич
• Шифр специальности: 05.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 167 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РОТОРОВ МНОГОВАЛЬНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
II. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ПРОГРАММ РАСЧЕТА ВНЕШНИХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА РОТОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА
2.1. Метод расчета радиальной аэродинамической силы
2.2. Метод расчета осевой аэродинамической силы
2.3. Расчет усилий в зубчатой передаче
2.4. Анализ результатов расчета радиальных и осевых аэродинамических и механических сил, действующих на
реальные роторы многовального центробежного компрессора
III. МЕТОД И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕХОПОРНОГО МОДЕЛЬНОГО РОТОРА
3.1. Экспериментальный стенд и методы измерений
3.2. Погрешность измерений и точность определения основных величин
3.3. Результаты экспериментальных исследований трехопорного модельного ротора
IV. РАСЧЕТНЫЙ АНАЛИЗ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ФОРМ КОЛЕБАНИЙ
ТРЕХОПОРНЫХ РОТОРОВ
4.1 Тестовые задачи для принятого теоретического метода анализа
4.2. Анализ динамики модельного трехопорного ротора
4.3. Анализ динамики трехопорных роторов реального многовального центробежного компрессора
V. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТРЕХОПОРНЫХ РОТОРОВ МЦК
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ (АКТ О ВНЕДРЕНИИ)
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
а - скорость звука
Ь - ширина каналов
с - скорость потока в абсолютном движении
Э.с! - диаметры
Е - модуль упругости
Є - массовый расход, вес ротора, модуль сдвига
Р - давление
V - объемный расход
я - радиальная сила
г - радиус, радиальное направление
Б - боковой зазор
т - температура абсолютная, осевая сила
и - окружная скорость, окружное направление
5 - зазор, толщина
е - длина канала, участка
ш - масса
N - мощность
п - частота вращения
Р ' - плотность
ст - напряжение
т - касательное напряжение
х,у,г - оси координат
г - осевое направление
Рл - углы лопаток
а - угол потока в абсолютном движении
Ф2 - коэффициент расхода
Є - деформация
0 - угловая координата
П, ю - степень реактивности рабочего колеса, угловая скорость
Остальные обозначения поясняются в тексте

КЦКУ- 4 ЗАО НТК
ОАО ККМ НЗЛ
цкти
СОКРАЩЕНИЯ
- многовальный центробежный компрессор
- центробежный компрессор
- комплектная центробежная компрессорная установка, включающая в себя МЦК, мощностью 4 МВт
- Закрытое акционерное общество “Научно-исследовательский и конструкторский институт по центробежным и роторным компрессорам им. В.Б. Шнеппа“
- Открытое акционерное общество “Казанский завод компрессорного машиностроения “
- Невский завод Ленина (ныне АО ’’Невский завод”)
- Центральный котло - турбинный институт

По рассмотренной методике разработана программа расчета радиальной силы на ПЭВМ. Блок-схема расчета показана на рис. 2.15. Пример расчета по программе на ПЭВМ в виде распечатки, включающей в себя исходные геометрические, газодинамические параметры концевой ступени с внутренней улиткой корпуса высокого давления ЦК для газлифта мощностью 4 Мвт и значения рассчитанной радиальной силы II и угла её направления ©к для режима минимальной производительности, приведен ниже. Полученное значение 11=3 83,6Н соизмеримо с весом пятиступенчатого ротора 400Н и должно быть учтено при расчете опорных подшипников и анализе динамики ротора.
Расчет радиальной силы.
Исходные данные из файла RAFIKEVGENEVPROGR4RAD_Sl.DAT Дата: 20. 5.2002, время: 19.16
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.
РАСЧЕТ РАДИАЛЬНОЙ СИЛЫ.
Вар. N1. Корпус III. "К". Е2_=0.703, с3ека=0.32 Расчет для А-Б и В+Г
ГЕОМЕТРИЯ:
Наружный диаметр колеса Относительная ширина колеса на выходе Ширина колеса по дискам Относительная ширина колеса по дискам Угол лопатки на выходе Число лопаток колеса Наружный радиус колеса

.12000
.11170Е
.46500Е
.24000
.13200Е