Расчет количества масла, необходимого для охлаждения сжимаемого газа
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Для охлаждения газа в процессе сжатия впрыскивается масло КП-8с по ТУ 33-401512-85

Весовой расход масла определяем из уравнения теплового баланса:

 

 

где GM - весовой расход масла;

CPM - теплоемкость масла при средней температуре;

∆ t - разность температур масла на входе в компрессор и на выходе из компрессора;

СРГ - теплоемкость газа;

∆ t Г - разность температур газа на всасывании и нагнетании.

Расчет ведем для различных температур масла на входе от
50°С до 80°С                                                                                                

∆ tМ =tM - tMBC = 90-50 = 40°С.

 

 

при

 ∆t Г = tH - tBC =90-15=75oC


Расход масла на охлаждение газа в зависимости от температуры масла на входе для компрессора ГВ 4/6

Рис.5

 

Весовой расход масла

Объёмный расход масла

сла

 

tM o C ∆t o C tCP γ M CP кг/м3
50 40 70 852 2,039 (0,487) 0,539 (32,3) 0,625 (37,5)
60 30 75 848 2,0578 (0,4915) 0,712 (42,7) 0,839 (50,4)
70 20 80 845 2,0766 (0,496) 1,058 (63,5) 1,252 (75,1)
80 10 85 842 2,0955 (0,5) 2,097 (125,8) 2,49 (149,4)

 

Расход масла на охлаждение газа компрессора в зависимости от температуры масла (см.рис. 5)

 



Динамический расчет

 

Расчет произведен по следующей литературе:

1. Чернавский С.А., Ицкович Г.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1979. 351 с.

2. Пластинина П.И., Автономова И.В. Динамический расчет компрессора (учебное пособие). М.: Изд-во МВТУ, 1980. 46 с.

На опоры компрессора действуют осевые и радиальные силы, крутящие и изгибающие моменты, силы от зацепления шестерен мультипликатора.

Радиальные силы возникают вследствие различного давления на отдельные участки поверхности, они являются основными силами, определяющими реакции на опорных подшипниках, радиальные силы направлены перпендикулярно осям винтов.

К определению газовых сил

Для расчета газовых сил необходимо определить изменение давления в компрессоре в зависимости от угла поворота ведущего ротора.

Давление в полости

 

 

где PBCK =0,1 МПа (1 кгс/см2 ) - давление на всасывании в компрессор

 εГ = 5

 

 

- среднее значение показателя «политропы» т2

 

Таблица 11.2

Значение изменения давления по полостям в зависимости от угла поворота ведущего ротора (см. рис.6).

εГ φ1сж (град) Pi (МПа)
1,2 109 0,123
1,3 129 0,135
1,4 143 0,147
1,5 156 0,159
1,7 177 0,183
1,9 192 0,208
2,2 211 0,246
2,5 225 0,284
2,9 240 0,337
3,7 258 0,444
4,5 270 0,555
5 276 0,626

Рис. 6 График изменения давления по полостям винтов в зависимости от угла поворота ведущего ротора

 

К определению реакций на опорах

Момент, передаваемый редуктором:

 


Окружное усилие на шестерне редуктора

 

 

Радиальное усилие на шестерне редуктора

 

 

Угол наклона зубьев на. делительной окружности

Угол зацепления в нормальном сечении колеса

 

Рис.7 Силы, действующие на колесе

 

Осевое усилие


Силы в зацеплении редуктора, действующие на ведущий ротор компрессора по плоскостям.

Пл. XOZ

 

Пл. YOZ

 

Рис.8 Ведущий ротор: проекция на пл. XOZ

 

=389,4 Н


Рис. 9 Ведущий ротор: п роекция на пл. YOZ

 

 

суммарная газовая сила, действующая на ведущий винт

 

 

Угол между действием силы Q 1 и вертикальной пл. YOZ

 

Результирующая реакция на опорном подшипнике стороны:

Всасывания

 

 

нагнетания

 

 

Угол между направлением реакции и вертикалью на опорном подшипнике стороны всасывания

 

 

Нагнетания

 

 




Расчет торцового уплотнения

 

Расчет произведен по следующей литературе:

1. Максимов B.A. и др. Расчет опорных подшипников с самоустанавливающимися подушками высокоскоростных, турбомашин. -энергомашиностроение, 1979, №2,с. 15-19.

2. СТЛ 0502-238-64. Уплотнения торцовые. Типы основные параметры и размеры. Стандарт предприятия.

В качестве концевого уплотнения применено торцовое уплотнение аналогичное уплотнению типоразмера УТГ-57 в соответствии с СТО 0302-238-84, Отличие заключается в том, что вместо расходного кольца в данной конструкции установлена манжета.

Расчет уплотнения сводится к подбору диаметра жиклера на входе и определению расхода масла через уплотнение.

 

Рис. 10 Расчетная схема

 

данные:

РВС=4*105 Па - давление уплотняемого газа

(сторона всасывания)

РМ=19,5*105 Па - давление подачи масла

Pa =1,033*105 Па - давление атмосферы

n =3000 об/мин - частота вращения ротора

tn = 80оС - температура подачи масла

Марка масла: Тп-22С; БЗ-В

Порядок расчета:

Расчет ведем для масла Тп-22С.

1. Примем перепад давления масла на манжете равным

∆Рм = 1*103 Па, тогда:

 

Р'м= Рвс+∆Р'м = 4*105+1*105= 5*105Па -давление масла в камере уплотнения (после жиклера)

 

2.Потери мощности на трение для уплотнения типа УТГ-57, согласно [2] , при n = 3000 об/мин не превышает I кВт.

С учетом рекомендаций [1] по удельному расходу смазки для отвода тепла минимальное количество масла составляет:

Примем Q - 2 л/мин

3. Определим геометрические размеры жиклера d0 и D 0

(cм.рис.2), где D - диаметр подводящего трубопровода

Диаметр жиклера:

 

 

 

где:

Сd=0,6 - коэффициент расхода диафрагмы

∆Рж = Рм - Р'м - перепад давлений на жиклере

∆Рж =(I9,5- 5) *105 = 14,5*105 Па

ρ= 851 кг/м3 - плотность масла при температуре t п

Принимаем dо = 1,5 мм и определим пропускную способность
жиклера

 


Дата: 2019-05-28, просмотров: 208.