Повышение давления в центробежном колесе.

1. Статический диффузорный эффект: давление газа повышается и в рабочем колесе и в диффузоре вследствие уменьшения относительной скорости W (на рабочем колесе) и уменьшения абсолютной скорости С (в диффузоре).

2. Центробежный эффект: связан с возникновением центробежной силы, которая возникает при вращении рабочего колеса

Принцип повышения давления в центробежном колесе

Рис. 39. Принцип повышения давления в центробежном колесе.

Улитка - преобразует осевой поток газа в радиальный для подвода к рабочему колесу.

Рабочее колесо - единственная деталь нагнетателя, которая своими лопатками передает кинетическую энергию потоку газа.

Диффузор - преобразует кинетическую энергию газа(высокую абсолютную скорость газа на выходе из рабочего колеса) в давление: примерно 30% всего роста давления. Газ сжимается и в рабочем колесе и в диффузоре вследствие уменьшения относительной скорости W (на рабочем колесе) и уменьшения абсолютной скорости С (в диффузоре).

Вопросы для самопроверки:

1. Назначение нагнетателя.

2. Классификация нагнетателей.

3. Состав нагнетателя.

4. Повышение давления в центробежном колесе.

5. Принцип повышения давления в центробежном колесе.

5.2 Рабочая характеристика нагнетателя, характерные точки и зоны. Пуск нагнетателя

Рис. 40. Рабочая характеристика нагнетателя.

Характерные точки и зоны нагнетателя

• Нулевая точка

• Зона критической точки

• Нерабочая левая ветвь

• Рабочая зона

• Зона низких степеней сжатия

1. Рабочая зона нагнетателя - вправо от 10%-линии по оси объемной производи­тельности, то есть выше минимально допустимой производительности до .

Именно эта зона дается в технической документации изготовителя нагнетателя как его характеристика. Однако это не означает, что режимов нерабочей зоны не существует.

В рабочей точке расход нагнетателя равен расходу потребителя, а перепад давления в нагнетателе (степень повышения давления) равен газодинамическому сопротивлению сети (магистрального газопровода). Зависимость между перепадом давления и объемной производительностью нагнетателя обратно пропорциональная, то есть нагнетатель не может одновременно увеличить (уменьшить) оба этих параметра.

2. Критическая точка с зоной помпажа.

Если расход газа в сети постоянно уменьшается, рабочая точка нагнетателя все дальше смещается вверх, приближаясь к критической точке. Когда рабочая точка подойдет к точке соответствующей , = десятым или сотым долям атмосферы) становится возможным пульсирующий режим работы то в правой, то в левой частях характеристики относительно критической точки: при одинаковом перепаде давлений в этих режимах производительность резко изменяется, что приводит к пульсирующему изменению скоростей входа и выхода на рабочем колесе - турбулизации потока, к возникновению значительных инерционных и динамических нерасчетных сил и моментов, сопровождающемуся характерным гулом.

Помпаж нагнетателя - пульсирующий турбулентный (вихреобразный) поток газа, с большой скоростью проходящий через проточную часть, вызывающий сильные вибрации, газодинамические удары и толчки, грозящие самыми неожиданными разрушениями. Нагрузки нерасчетные - конструкция предельно перегружена. Режим неуправляемый, скоротечный.

Пульсирующий режим вызван поочередной (несколько раз в секунду) работой нагнетателя в разных точках характеристики с одинаковым перепадом давления, но разными расходами газа.

Продолжительно работать в помпажной зоне ни один нагнетатель не может. Пути выхода из помпажной зоны:

• Быстрый возврат в рабочую зону путем байпасирования (система "СиСиСи").

• Останов ГПА.

• Аварийный останов от системы защиты (по осевому сдвигу или забросу оборотов).

• Скатывание в нулевой режим.

Других путей выхода из помпажа нет.

3. Нерабочая левая ветвь - является неустойчивой, так как нагнетатель не может одновременно увеличивать и давление, и объемный расход газа. Рабочая точка неотвратимо скатывается в точку нулевой производительности.