Проектирование промышленного центробежного компрессора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Техническое задание

1. Расчетная часть

1.1 Расчет экономии от применения промежуточного охлаждения газа. Обоснование выбора числа секций компрессора

1.2 Газодинамический расчет варианта проточной части одновального трехсекционного шестиступенчатого, по две ступени в секции, компрессора

1.3 Расчет вариантов проточной части компрессора на ЭВМ. Обоснование выбора оптимального варианта

1.4 Расчет зубчатого зацепления многовального компрессора

1.5 Оптимизационный расчет ступени компрессора на ЭВМ

1.6 Расчет КПД одной ступени компрессора

1.6.1 Расчет осерадиального колеса

1.6.2 Расчет лопаточного диффузора

1.6.3 Расчет безлопаточного участка лопаточного диффузора

1.7 Расчет улиток компрессора

1.7.1 Расчет улитки первой ступени

1.7.2 Расчет улитки второй ступени

1.7.3 Расчет улитки третьей ступени

1.7.4 Расчет улитки четвертой ступени

1.8 Профилирование лопаточных аппаратов первой ступени

1.8.1 Определение входных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора

1.8.2 Определение выходных углов лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора

1.8.3 Определение формы лопаток РК

1.8.4 Определение формы лопаток диффузора

1.9 Расчет полных и статических параметров потока на входе и выходе элементов ступени компрессора

1.9.1 Расчет полных и статических параметров потока первой ступени .

1.9.. Расчет полных и статических параметров потока второй ступени .

1.10 Определение ширины концевых уплотнений и внешних утечек газа

1.10.1 Расчет концевого уплотнения первой ступени

1.10.2 Расчет концевого уплотнения второй ступени

1.10.3 Расчет концевого уплотнения третьей ступени

1.10.4 Расчет концевого уплотнения четвертой ступени

1.11 Расчет осевого усилия, действующего на роторы компрессора

1.11.1 Расчет осевого усилия, действующего на РК первой ступени

1.11.2 Расчет осевого усилия, действующего на РК второй ступени

1.11.3 Расчет осевого усилия, действующего на РК третьей ступени

1.11.4 Расчет осевого усилия, действующего на РК четвертой ступени

1.12 Расчет опорных и упорного подшипников скольжения на удельное давление

1.13 Расчет критической частоты вращения ротора на ЭВМ

1.14 Расчет сечений патрубков компрессора

1.15 Определение требуемой мощности компрессора

2. Описание конструкции, материалов, порядка сборки и центровки компрессора

Список литературы



Техническое задание

Спроектировать по поэлементному методу кафедры КВиХТ воздушный промышленный центробежный компрессор, сжимающий газовую среду - воздух, со следующими параметрами:

- показатель адиабатического сжатия (k) = 1,4;

- универсальная газовая постоянная (R) = 287,1 Дж/(кг К);

- коэффициент теплоемкости при изобарическом процессе (ср) = 1005 Дж/(кг К);

- коэффициент кинематической вязкости (n) = 0,000015 (/с);

- начальное давление (Р Н*) = 0,0981 МПа;

- начальная температура (ТН*) = 298 К;

- отношение давлений (П*) машины = 9,3;

- объемный расход газа по условиям всасывания () = 910 /мин;

- массовый расход () = 17.39 кг/с.

1. Расчетная часть

Данный раздел предполагает собой поиск и решение различных вариантов исполнения центробежного компрессора (ЦК) относительно указанного технического задания и выбор наиболее оптимального.

Поиск вариантов может осуществляться исследованием влияния некоторого фиксированного параметра (влияния степени охлаждения), а также сравнением различного количественного и качественного сочитания возможных параметров (одновальная или многовальная схема исполнения центробежного компрессора, радиальные или осерадиальные рабочие колеса, втулочное отношение, коэффициенты расхода и напора, схема охлаждения и др.).

1.1 Расчет экономии от применения промежуточного охлаждения газа. Обоснование выбора числа секций компрессора

Расчет подраздела сводится к определению энергетической эффективности от промежуточного охлаждения, характеризуемая коэффициентом экономии:

Определение коэффициента экономии осуществляется относительно пяти вариантов, характеризуемые различным числом секций (z - ступень(-ни) и газоохладитель), от одной до пяти (применение более пяти секций считается не эффективным). При этом первый вариант (z = 1) предполагает отсутствие газоохладителя в схеме ЦК.

Перед началом расчета необходимо задаться значениями политропного КПД машины (hМ) из предела чисел 0,76…0,84 [1], потерь в газоохладителе (DР Х* = DР Х*/Р Н*) - 0,012…0,024 [1] и отношения температуры газа после газоохладителя к начальной (Т = Т Н Z /T Н 1 - величина недо-охлаждения) - 1,02…1,05 [1].

Зададимся следующими значениями указанных величин: hМ = 0,8 (для всех вариантов), Т = 1,03 (для первого варианта Т = 1), DР Х* = 0,018 (для первого варианта DР Х* = 0).

Для представления алгоритма приведем пример расчета второго варианта (z = 2).

Определим вспомогательную величину, используемую в расчете, как

Отношение давлений в первой секции:

Отношение давлений в остальных секциях:

Отношение давлений машины:



Внутренний напор z-ой секции:

где Т Н Z - начальная температура z-ой секции. При этом ее значение для всех секций кроме первой одинаково и равно произведению начальной температуры первой секции на величину коэффициента недоохлаждения. Значение температуры первой секции равно указанной в техническом задании начальной температуре машины.

Внутренний напор машины:

Значение коэффициента экономии от промежуточного охлаждения для второго варианта

Рассчитав коэффициент экономии для всех вариантов промежуточного охлаждения (см. табл. 1) осуществляется предварительный выбор наиболее оптимальных вариантов с учетом усложнения и удорожания установки при увеличении количества газоохладителей. Однако оканчательный выбор осуществляем по значению изотермного КПД, учитывающий термодинамическое и газодинамическое совершенство машины, распределение давления:

где НИЗ - работа, затрачиваемая на изотермное сжатие.

Рассчитаем коэффициент экономии при изотермном сжатии для односекционной машины

где



Таблица 1. Расчет экономии от применения промежуточного охлаждения.

параметр	ед. измер.	вар.1	вар.2	вар.3	вар.4	вар.5
z	-	1	2	3	4	5
h--м	-	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Tнz / Tн1	-	1	1,03	1,03	1,03	1,03
А	-	1	1,086	1,086	1,086	1,086
DPx* / Pн*	-	0	0,018	0,018	0,018	0,018
Е	-	1	0,982	0,982	0,982	0,982
П1*	-	9,3	3,21	2,25	1,88	1,69
П2-z*	-	-	2,95	2,07	1,73	1,56
Пм*	-	9,3	9,47	9,64	9,82	10,00
Hi 1	Дж/кг	364664,46	159249,897	103576,807	78276,932	63848,882
Hi 2	Дж/кг	-	145626,850	91575,307	67012,322	53004,506
Hi 3	Дж/кг	-	-	91575,307	67012,322	53004,506
Hi 4	Дж/кг	-	-	-	67012,322	53004,506
Hi 5	Дж/кг	-	-	-	-	53004,506
Hi м	Дж/кг	364664,46	304876,747	286727,420	279313,897	275866,906
Низ	Дж/кг	190790,67
Э	-	0	0,164	0,214	0,234	0,244
Эиз	-	0,477
h из	-	0,523	0,631	0,676	0,700	0,714

Рис. 1. Зависимость значений коэффициента экономии (Э) и изотермного КПД (hИЗ) от количества применяемых промежуточных газоохладителей (числа секций - z).

Таким образом, на основе полученных расчетов указываем на постоянное возрастание параметров эффективности при увеличении числа газоохладителей. Однако, как было уже сказанно, выбор оптимальной схемы необходимо осуществляется с учетом усложнения и удорожания машины при дополнительном числе газоохладителей и газовых коммуникаций.

Ввиду резкого увеличения параметров эффективности до числа секций равным трем выбираем трехсекционную схему промышленного ЦК, с шестью ступенями сжатия.

1.2 Газодинамический расчет варианта проточной части одновального трехсекционного шестиступенчатого, по две ступени в секции, компрессора

Предварительный расчет варианта выполняется вручную и представляет собой расчет КПД ступеней и всего компрессора по упрощенным формулам с учетом зависимости КПД от условного коэффициента расхода (Фр), числа Маха (М) и коэффициента напора колеса (yт):

где h*п исх - КПД исходной ступени (ступени с заданным yт с примерно оптимальным значением Фр, работающая при небольших числах М в области автомодельности по числу Re); hм - поправка, определяющая влияние числа МU на работу ступени;

- поправка, учитывающая влияние величины Фр;

- поправка, учитывающая влияние чисел Re (ввиду работы в области автомодельности предполагается равным единице [1] ).

Значение указанных соствляющих КПД ступени определим по соответствующим аппроксимированным выражениям на основе обобщения эксперементальных данных.

Вычисления выполняются относительно дополнительных данных (см. табл. 2), которые задаются с учетом опыта проектирования и испытания подобных машин; в качестве примера расчета выполним вычисления для первой ступени первой секции.

где значение числа МU определяют как

где U2 z - окружная скорость на внешнем радиусе рабочего колеса ЦК z-ой секции, значение скорости для первой секции приведено в таблице дополнительных данных (см. табл. 2), значение скорости для остальных секций определяют при помощи относительной окружной скорости, отражающей степень изменения окружной скорости по секциям (U2 z):

То* - температура на входе в первую ступень секции, равное температуре на входе в эту секцию (для первой секции - равное температуре на входе в машину Тн*).



Таблица 2. Дополнительные данные.

параметр	ед. измер.	1 ступ.	2 ступ.	3 ступ.	4 ступ.	5 ступ.	6 ступ.
y т	-	0,71	0,69	0,67	0,65	0,63	0,6
U2	м/с	290
Фр	-	0,09
U2z	-	1	0,96	0,92

Величины (таблицы 2), в ячейках которых пусто, требуют определения по соответствующим формулам.

Поправка, учитывающая влияние величины Фр:

где значение Фр для первой ступени первой секции приведено в таблице дополнительных данных (см. табл. 2), для остальных ступеней и секций определяют по формуле

где D2 - наружный диаметр рабочего колеса (РК);

rо* - плотность газа на входе в ступень.

КПД первой ступени

Величина потерь связанная с наличием вязкого трения и протечек

Для определения отношения давления в ступени рассчитаем значение политропного напора для двух ступеней секции и для секции:

где S--hп*z - политропный напор секции, равный сумме напоров ступеней секции;

xвх и xвых - коэффициенты потери напора на входе и выходе секции соответственно, значения коэффициентов принимаются из предела чисел xвх = 0,04…0,06 и xвых = 0,1…0,2;

j о вх и j о вых - коэффициенты расхода на входе и выходе секции, предполагаются равными и задаются в пределах 0,2…0,3.

Политропный напор для ступени и для секции относительно принятых значений xвх = 0,05, xвых = 0,15 и j о = 0,25.

1-ая ступень:

Температура на входе в первую секцию:

для последующих секций значение может быть определено приближенно по величине температуры недоохлаждения ():

или по значению статической величины температуры (Тн), при этом значения температур последующих секций одинаковы вследствии наличия газоохладителей:



Внутренний напор ступени:

Полная температура на входе в первую ступень секции равна температуре на входе в секцию:

Для последующих ступеней (в переделах одной секции) полная температура на входе в ступень равна полной температуре на выходе из предыдущей ступени:

Повышение полной температуры в ступени:

Полная температура на выходе из ступени:

Полное давление на входе в ступень (для первой ступени в секции):



где Рн z* - полное давление на входе в секцию;

r о - плотность на входе в секцию;

С о - скорость потока газа.

Полное давление на входе в секцию для первой секции равно начальному давлению машины; для последующих секций:

Скорость потока:

Плотность на входе в секцию приближенно полагаем

Давление на выходе из ступени

Для последующих ступеней (в пределах секции) полное давление на входе в ступень равно полному давлению на выходе из предыдущейступени.

Плотность газа на входе в ступень по заторможенным параметрам:

Диаметр РК для первой ступени на валу:

Частота вращения ротора:

Число оборотов ротора:

2-ая ступень:

Поправки:

Величина потерь связанная с наличием вязкого трения и протечек:

Политропный напор:

Суммарный политропный напор для двух ступеней секции:

Политропный напор секции:

КПД секции:

Внутренний напор ступени:

Повышение полной температуры в ступени:

Полная температура на выходе из ступени:

К;

Давление на выходе из ступени

Объемный расход:

Отношение давлений в секции:

Вследствии того, что согласно принятой схемы одновального ЦК рабочие колеса ступеней и секций расположенны на одном роторе и, следовательно, имеют одинаковую частоту вращения. Таким образом, при принятом законе изменения окружной составляющей скорости и постоянстве значения частоты вращения ротора можно определить значения наружного диаметра для каждой последующей секции:

Таким образом, последовательно по ступеням производится расчет каждой секции.



Отношение давлений компрессора

После определения параметров ступеней далее определим внутренний напор компрессора как сумму напоров всех ступеней:

Изотермный напор компрессора

Изотермный КПД компрессора

Данные расчетов заносятся в сводную таблицу газодинамического расчета компрессора (см. табл. 3).

После выполнения всех выше изложенных вычислений необходимо сравнить полученное расчетным образом значение величины отношения давлений машины (Пм*) с указанным в техническом задании; разница (погрешность) значений описанных величин не должна превышать 3 процентов.

В данном случае нужен перерасчет, т.к. разница между расчетным значением и заданным составляет 4,08%. Перерассчёт проводится с изменением скорости . Теперь разница между расчетным и заданным значением составляет всего 0,36% (см. табл. 4).

Таблица 3. Газодинамический расчет компрессора.

номер секции z	1	2	3
параметр	ед. измер.	1 ступ.	2 ступ.	3 ступ.	4 ступ.	5 ступ.	6 ступ.
h--п*исх	-	0,830	0,830	0,845	0,845	0,860	0,860
h м	-	0,958	0,965	0,963	0,968	0,967	0,971
h ф	-	0,994	0,985	0,911	0,863	0,808	0,781
h--п*ст	-	0,790	0,789	0,742	0,706	0,672	0,652
b--пр + bтр	-	0,01	0,0139	0,0213	0,0272	0,0367	0,0433
hп*	Дж/кг	48989,5	49120,2	37939,5	36321,5	27033,5	26405,7
S--hп*z	Дж/кг	98109,717	74260,972	53439,199
Hп*z	Дж/кг	97689,217	73881,471	53098,594
hп*z	-	0,786	0,720	0,657
Tнz		297,391	306,312	306,312
Tн*z приб.	К	-	306,940	306,940
Tн*z	К	298	306,922	306,922
Рн*	Па	98100	250566,372	508437,011
П*z	-	2,599	2,062	1,708
П*м	-	8,827
U2z	м/сек	290	275,5	261
hi	Дж/кг	62006,93	62248,9	51159,5	51455,1	40253,9	40510,7
To*	К	298	359,698	306,922	357,827	306,922	346,975
DТ*	К	61,698	61,939	50,905	51,199	40,054	40,309
To' *	К	359,698	421,638	357,827	409,026	346,975	387,284
Рo*	Па	97949,3	164821,1	250229,1	372686,9	507822,9	677554,0
Рo' *	Па	164821,1	255627,5	372686,9	518623,0	677554,0	870668,1
r o*	кг/м^3	1,145	1,596	2,840	3,628	5,763	6,802
Vo*	м^3/сек	15,190	10,896	6,124	4,794	3,018	2,557
D2	м	0,861	0,818	0,775
w	с^(-1)	673,8
n	об/мин	6433,7
Фр	-	0,09	0,065	0,042	0,033	0,025	0,021
Мu	-	0,838	0,763	0,784	0,726	0,743	0,699
Hi м	Дж/кг	307634,930
Hиз*м	Дж/кг	186322,227
h из*м	-	0,606

Таблица 4. Газодинамический расчет компрессора.

номер секции z	1	2	3
параметр	ед. измер.	1 ступ.	2 ступ.	3 ступ.	4 ступ.	5 ступ.	6 ступ.
h--п*исх	-	0,830	0,830	0,845	0,845	0,860	0,860
h м	-	0,957	0,964	0,962	0,968	0,966	0,970
h ф	-	0,994	0,984	0,907	0,858	0,802	0,775
h--п*ст	-	0,789	0,788	0,737	0,701	0,666	0,647
b--пр + bтр	-	0,01	0,0140	0,0217	0,0279	0,0380	0,0449
hп*	Дж/кг	50288,7	50398,2	38790,4	37117,2	27593,4	26968,4
S--hп*z	Дж/кг	100686,927	75907,634	54561,738
Hп*z	Дж/кг	100254,747	75517,592	54211,672
hп*z	-	0,785	0,716	0,652
Tнz		297,391	306,312	306,312
Tн*z приб.	К	-	306,940	306,940
Tн*z	К	298	306,922	306,922
Рн*	Па	98100	255862,259	526179,264
П*z	-	2,654	2,090	1,724
П*м	-	9,221
U2z	м/сек	294	279,3	264,6
hi	Дж/кг	63729,263	63984,8	52603,7	52919,8	41423,1	41700,0
To*	К	298	361,412	306,922	359,264	306,922	348,139
DТ*	К	63,412	63,666	52,342	52,657	41,217	41,493
To' *	К	361,412	425,079	359,264	411,920	348,139	389,631
Рo*	Па	97945,1	166886,1	255508,3	383643,9	525526,0	705019,9
Рo' *	Па	166886,1	261041,4	383643,9	536742,8	705019,9	909718,3
r o*	кг/м^3	1,145	1,608	2,900	3,719	5,964	7,054
Vo *	м^3/сек	15,191	10,812	5,997	4,675	2,916	2,465
D2	м	0,855	0,812	0,769
w	с^(-1)	687,8
n	об/мин	6567,1
Фр	-	0,09	0,064	0,041	0,032	0,024	0,020
Мu	-	0,849	0,771	0,795	0,735	0,753	0,707
Hi м	Дж/кг	316360,594
Hиз*м	Дж/кг	190059,374
h из*м	-	0,601

1.3 Расчет вариантов проточной части компрессора на ЭВМ. Обоснование выбора оптимального варианта

В отличие от ручного счета (подраздел 1.2) определение КПД на ЭВМ производится по упрощенной математической модели, т. е. при вариантном расчете на ЭВМ КПД ступеней рассчитывается более точно, что позволяет достаточно обоснованно сделать выбор оптимального варианта проточной части компрессора.

В ходе вариантных расчетов на ЭВМ производится оптимизация компрессора по максимальному КПД. При этом варьируются число роторов (одновальная, двухвальная или трехвальная схемы компрессора); число ступеней (пяти или шести ступенчатая для одновальной схемы, четырех ступенчатая для двухвальной схемы); условный коэффициент расхода первой ступени (не больше 0,12); схема газоохлаждения; тип рабочих колес (радиальные или осерадиальные); коэффициенты напора ступеней (максимальное значение 0,74, далее при одновальном расположении рабочих колес наблюдается плавное падение значения по ступеням); распределение относительной окружной скорости по ступеням (от 1,0 до 0,8).

При этом в процессе оптимизации необходимо следить за результатами расчета ЭВМ: значение условного коэффициента расхода на последней ступени должно быть не менее 0,02; число Маха не должно превышать значение 0,85…0,9 (0,95); частота вращения не больше 25000 об/мин.

При соблюдении выше указанных условий оптимальный вариант выбирается по максимальному значению КПД (обозначение в распечатке - Етcis) с учетом усложнения и удорожания конструкции.

Данные некоторых расчетов центробежного компрессора по математической модели на ЭВМ представленны на страницах 16-25.

Для удобства просмотра и выбора оптимального варианта представим результаты расчета на ЭВМ ввиде сводной таблицы (см. табл. 5).

Варианты:

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5398.1 Dhb=0.26 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7688|0.7100| 1.910E+07|266.07|0.9414|0.8532|298.00|348.64|

| 2 |2D+VD |0.0659|0.7108|0.6900| 2.610E+07|266.07|0.9414|0.8576|348.64|398.06|

| 3 |2D+VD |0.0449|0.7272|0.6700| 4.000E+07|255.43|0.9037|0.8536|306.94|351.47|

| 4 |2D+VD |0.0343|0.6796|0.6500| 5.240E+07|255.43|0.9037|0.8458|351.47|394.95|

| 5 |2D+VD |0.0245|0.6969|0.6300| 7.640E+07|244.78|0.8661|0.8225|306.94|346.06|

| 6 |2D+VD |0.0196|0.6563|0.6000| 9.570E+07|244.78|0.8661|0.8078|346.06|383.69|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.713

Power consumption, Nc=5085.42 kW

2

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #6, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5398.4 Dhb=0.26 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7688|0.7100| 1.910E+07|266.08|0.9413|0.8532|298.00|350.53|

| 2 |2D+VD |0.0652|0.7089|0.6900| 2.640E+07|266.08|0.9413|0.8575|350.53|401.57|

| 3 |2D+VD |0.0437|0.7272|0.6700| 4.110E+07|255.44|0.9037|0.8529|306.94|352.62|

| 4 |2D+VD |0.0332|0.6785|0.6500| 5.410E+07|255.44|0.9037|0.8438|352.62|396.94|

| 5 |2D+VD |0.0236|0.6969|0.6300| 7.950E+07|244.79|0.8660|0.8191|306.94|346.39|

| 6 |2D+VD |0.0188|0.6561|0.6000| 9.970E+07|244.79|0.8660|0.8043|346.39|383.96|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.704

Power consumption, Nc=5196. kW

3

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=10.00 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=10.00 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5413.97 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7703|0.7100| 1.920E+07|266.59|0.9404|0.8519|298.00|348.84|

| 2 |2D+VD |0.0659|0.7120|0.6900| 2.620E+07|266.59|0.9404|0.8564|348.84|398.46|

| 3 |2D+VD |0.0449|0.7274|0.6700| 4.000E+07|255.93|0.9028|0.8523|308.00|352.70|

| 4 |2D+VD |0.0343|0.6797|0.6500| 5.230E+07|255.93|0.9028|0.8445|352.70|396.35|

| 5 |2D+VD |0.0246|0.6971|0.6300| 7.630E+07|245.26|0.8652|0.8212|308.00|347.27|

| 6 |2D+VD |0.0196|0.6565|0.6000| 9.550E+07|245.26|0.8652|0.8063|347.27|385.04|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.710

Power consumption, Nc=5105.01 kW

4

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=6.00 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=6.00 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5382.67 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7673|0.7100| 1.910E+07|265.56|0.9423|0.8519|298.00|348.45|

| 2 |2D+VD |0.0660|0.7096|0.6900| 2.610E+07|265.56|0.9423|0.8564|348.45|397.68|

| 3 |2D+VD |0.0446|0.7293|0.6700| 4.020E+07|254.94|0.9046|0.8522|304.00|348.36|

| 4 |2D+VD |0.0341|0.6813|0.6500| 5.270E+07|254.94|0.9046|0.8440|348.36|391.69|

| 5 |2D+VD |0.0243|0.6989|0.6300| 7.690E+07|244.32|0.8669|0.8203|304.00|342.98|

| 6 |2D+VD |0.0194|0.6580|0.6000| 9.640E+07|244.32|0.8669|0.8053|342.98|380.49|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.716

Power consumption, Nc=5066.85 kW

5

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=8.94 K, dPc=1.400 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.94 K, dPc=1.400 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5389.33 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7680|0.7100| 1.910E+07|265.78|0.9419|0.8519|298.00|348.53|

| 2 |2D+VD |0.0660|0.7101|0.6900| 2.610E+07|265.78|0.9419|0.8564|348.53|397.85|

| 3 |2D+VD |0.0448|0.7264|0.6700| 4.000E+07|255.15|0.9042|0.8523|306.94|351.37|

| 4 |2D+VD |0.0343|0.6789|0.6500| 5.240E+07|255.15|0.9042|0.8444|351.37|394.77|

| 5 |2D+VD |0.0244|0.6962|0.6300| 7.660E+07|244.52|0.8665|0.8207|306.94|345.98|

| 6 |2D+VD |0.0195|0.6557|0.6000| 9.580E+07|244.52|0.8665|0.8059|345.98|383.53|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.714

Power consumption, Nc=5074.58 kW

6

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5425.08 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7713|0.7100| 1.920E+07|266.96|0.9398|0.8519|298.00|348.98|

| 2 |2D+VD |0.0658|0.7128|0.6900| 2.620E+07|266.96|0.9398|0.8564|348.98|398.73|

| 3 |2D+VD |0.0433|0.7372|0.6700| 4.110E+07|258.95|0.9116|0.8513|306.94|352.74|

| 4 |2D+VD |0.0329|0.6877|0.6500| 5.410E+07|258.95|0.9116|0.8418|352.74|397.48|

| 5 |2D+VD |0.0257|0.6840|0.6300| 7.470E+07|240.26|0.8458|0.8250|306.94|344.56|

| 6 |2D+VD |0.0206|0.6456|0.6000| 9.290E+07|240.26|0.8458|0.8109|344.56|380.73|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.712

Power consumption, Nc=5089.83 kW

7

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5684.68 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.1000|0.7683|0.7100| 1.820E+07|265.90|0.8933|0.8515|298.00|348.52|

| 2 |2D+VD |0.0733|0.7104|0.6900| 2.480E+07|265.90|0.8933|0.8570|348.52|397.80|

| 3 |2D+VD |0.0500|0.7267|0.6700| 3.780E+07|255.26|0.8576|0.8545|306.94|351.31|

| 4 |2D+VD |0.0382|0.6793|0.6500| 4.950E+07|255.26|0.8576|0.8505|351.31|394.61|

| 5 |2D+VD |0.0273|0.6965|0.6300| 7.220E+07|244.63|0.8219|0.8303|306.94|345.85|

| 6 |2D+VD |0.0218|0.6561|0.6000| 9.070E+07|244.63|0.8219|0.8159|345.85|383.26|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.716

Power consumption, Nc=5065.46 kW

8

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5503.37 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7788|0.6800| 1.930E+07|269.52|0.9353|0.8542|298.00|347.78|

| 2 |2D+VD |0.0662|0.7209|0.6600| 2.620E+07|269.52|0.9353|0.8587|347.78|396.30|

| 3 |2D+VD |0.0454|0.7366|0.6500| 3.980E+07|258.74|0.8979|0.8545|306.94|351.27|

| 4 |2D+VD |0.0347|0.6886|0.6400| 5.200E+07|258.74|0.8979|0.8463|351.27|395.20|

| 5 |2D+VD |0.0248|0.7059|0.6200| 7.620E+07|247.96|0.8605|0.8231|306.94|346.44|

| 6 |2D+VD |0.0197|0.6645|0.6000| 9.560E+07|247.96|0.8605|0.8068|346.44|385.04|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.713

Power consumption, Nc=5082.28 kW

9

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=6

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6366.24 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.1200|0.7797|0.7100| 1.670E+07|269.84|0.8095|0.8510|298.00|349.94|

| 2 |3D+VD |0.0873|0.7195|0.6900| 2.290E+07|269.84|0.8095|0.8566|349.94|400.57|

| 3 |3D+VD |0.0626|0.7222|0.6700| 3.400E+07|253.65|0.7610|0.8570|306.94|350.57|

| 4 |3D+VD |0.0480|0.6757|0.6500| 4.440E+07|253.65|0.7610|0.8583|350.57|393.10|

| 5 |3D+VD |0.0370|0.6761|0.6300| 6.160E+07|237.46|0.7124|0.8578|306.94|343.27|

| 6 |3D+VD |0.0296|0.6393|0.6000| 7.700E+07|237.46|0.7124|0.8612|343.27|378.11|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.726

Power consumption, Nc=4990.93 kW

10

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=5

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6217.22 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.8447|0.7100| 2.010E+07|292.35|0.8981|0.8342|298.00|361.41|

| 2 |2D+VD |0.0607|0.7990|0.6900| 3.100E+07|280.65|0.8621|0.8544|306.94|363.73|

| 3 |2D+VD |0.0433|0.7340|0.6700| 4.340E+07|280.65|0.8621|0.8531|363.73|418.88|

| 4 |2D+VD |0.0278|0.7657|0.6400| 7.070E+07|268.96|0.8262|0.8303|306.94|355.32|

| 5 |2D+VD |0.0210|0.7117|0.6200| 9.350E+07|268.96|0.8262|0.8100|355.32|402.18|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.703

Power consumption, Nc=5196. kW

11

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=5

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6927.94 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.1100|0.8492|0.7100| 1.820E+07|293.89|0.8102|0.8305|298.00|359.65|

| 2 |2D+VD |0.0755|0.8033|0.6900| 2.760E+07|282.14|0.7778|0.8428|306.94|362.38|

| 3 |2D+VD |0.0546|0.7393|0.6700| 3.820E+07|282.14|0.7778|0.8574|362.38|416.50|

| 4 |2D+VD |0.0352|0.7698|0.6400| 6.170E+07|270.38|0.7454|0.8471|306.94|354.86|

| 5 |2D+VD |0.0265|0.7159|0.6200| 8.210E+07|270.38|0.7454|0.8308|354.86|401.69|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.707

Power consumption, Nc=5107.07 kW

12

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=5

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6556.18 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.1000|0.8449|0.7100| 1.900E+07|292.43|0.8519|0.8327|298.00|359.10|

| 2 |3D+VD |0.0688|0.7992|0.6900| 2.880E+07|280.73|0.8178|0.8558|306.94|361.90|

| 3 |3D+VD |0.0496|0.7361|0.6700| 4.000E+07|280.73|0.8178|0.8564|361.90|415.57|

| 4 |3D+VD |0.0321|0.7659|0.6400| 6.440E+07|269.03|0.7837|0.8559|306.94|354.50|

| 5 |3D+VD |0.0241|0.7127|0.6200| 8.590E+07|269.03|0.7837|0.8584|354.50|401.01|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.716

Power consumption, Nc=5065.69 kW

13

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=5

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6553.53 Dhb=0.26 |

| 1 |3D+VD |0.1000|0.8447|0.7100| 1.900E+07|292.35|0.8520|0.8342|298.00|361.41|

| 2 |2D+VD |0.0675|0.7990|0.6900| 2.940E+07|280.65|0.8179|0.8569|306.94|363.73|

| 3 |2D+VD |0.0481|0.7340|0.6700| 4.130E+07|280.65|0.8179|0.8570|363.73|418.88|

| 4 |2D+VD |0.0307|0.7657|0.6400| 6.730E+07|268.96|0.7838|0.8396|306.94|355.32|

| 5 |2D+VD |0.0231|0.7117|0.6200| 8.940E+07|268.96|0.7838|0.8206|355.32|402.18|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.707

Power consumption, Nc=5196. kW

14

Amount of rotors, nr=1

Amount of stages on rotor #1, nst=5

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=7231.98 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.1200|0.8489|0.7200| 1.740E+07|293.78|0.7758|0.8279|298.00|360.42|

| 2 |3D+VD |0.0846|0.7946|0.7000| 2.600E+07|279.09|0.7370|0.8545|306.94|361.90|

| 3 |3D+VD |0.0610|0.7318|0.6800| 3.610E+07|279.09|0.7370|0.8579|361.90|415.52|

| 4 |3D+VD |0.0409|0.7528|0.6600| 5.680E+07|264.40|0.6983|0.8556|306.94|353.99|

| 5 |3D+VD |0.0308|0.7010|0.6400| 7.550E+07|264.40|0.6983|0.8577|353.99|399.96|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.715

Power consumption, Nc=5069.85 kW

*** Variant # 15 ***

Amount of rotors, nr=2

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=7176.44 Dhb=0.25 |

| 1 |3D+VD |0.1000|0.8698|0.7200| 1.840E+07|301.04|0.8011|0.8297|298.00|363.66|

| 2 |3D+VD |0.0588|0.8576|0.7000| 3.140E+07|301.04|0.8011|0.8550|306.55|370.82|

|Rotor # 2 n=11032.31 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.8576|0.7100| 3.540E+07|301.04|0.5211|0.8400|306.55|371.42|

| 4 |3D+VD |0.0463|0.8576|0.6900| 6.120E+07|301.04|0.5211|0.8565|306.55|370.12|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.732

Power consumption, Nc=4517.36 kW

*** Variant # 16 ***

Amount of rotors, nr=2

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6778.29 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.0800|0.9020|0.7100| 2.100E+07|312.17|0.8796|0.8298|298.00|367.81|

| 2 |2D+VD |0.0455|0.8893|0.6900| 3.690E+07|312.17|0.8796|0.8502|306.55|375.01|

|Rotor # 2 n=10580.12 Dhb=0.26 |

| 3 |2D+VD |0.0700|0.8538|0.6700| 3.900E+07|299.69|0.5410|0.8450|306.55|367.35|

| 4 |2D+VD |0.0417|0.8538|0.6500| 6.540E+07|299.69|0.5410|0.8560|306.55|366.07|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.732

Power consumption, Nc=4521.34 kW

*** Variant # 17 ***

Amount of rotors, nr=3

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #3, nst=1

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5884.51 Dhb=0.28 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7893|0.7100| 1.850E+07|273.15|0.8865|0.8517|298.00|351.38|

| 2 |3D+VD |0.0577|0.7782|0.6700| 2.890E+07|273.15|0.8865|0.8549|306.55|357.24|

|Rotor # 2 n=8120.73 Dhb=0.26 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.7470|0.6900| 2.990E+07|262.23|0.6167|0.8574|306.55|354.41|

| 4 |3D+VD |0.0527|0.7470|0.6500| 4.540E+07|262.23|0.6167|0.8593|306.55|351.93|

|Rotor # 3 n=10881.92 Dhb=0.24 |

| 5 |2D+VD |0.0700|0.7237|0.8700| 4.730E+07|254.03|0.4458|0.8421|306.55|363.16|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.747

Power consumption, Nc=4439.56 kW

*** Variant # 18 ***

Amount of rotors, nr=3

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #3, nst=1

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5879.69 Dhb=0.25 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7888|0.7100| 1.850E+07|273.00|0.8868|0.8536|298.00|351.32|

| 2 |3D+VD |0.0577|0.7777|0.6700| 2.890E+07|273.00|0.8868|0.8568|306.55|357.19|

|Rotor # 2 n=8118.79 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.7466|0.6900| 2.990E+07|262.08|0.6165|0.8580|306.55|354.36|

| 4 |3D+VD |0.0527|0.7466|0.6500| 4.540E+07|262.08|0.6165|0.8599|306.55|351.88|

|Rotor # 3 n=10877.88 Dhb=0.25 |

| 5 |2D+VD |0.0700|0.7233|0.8700| 4.730E+07|253.89|0.4458|0.8415|306.55|363.10|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.747

Power consumption, Nc=4434.72 kW

*** Variant # 19 ***

Amount of rotors, nr=3

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #3, nst=1

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5608.1 Dhb=0.25 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7643|0.7100| 1.820E+07|264.53|0.9009|0.8535|298.00|348.06|

| 2 |3D+VD |0.0593|0.7536|0.6700| 2.770E+07|264.53|0.9009|0.8569|306.55|354.07|

|Rotor # 2 n=8013.11 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.7536|0.6900| 2.930E+07|264.53|0.6305|0.8579|306.55|355.25|

| 4 |3D+VD |0.0523|0.7536|0.6500| 4.480E+07|264.53|0.6305|0.8597|306.55|352.73|

|Rotor # 3 n=11343.47 Dhb=0.25 |

| 5 |2D+VD |0.0700|0.7536|0.8700| 4.740E+07|264.53|0.4454|0.8415|306.55|367.94|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.747

Power consumption, Nc=4438.6 kW

*** Variant # 20 ***

Amount of rotors, nr=3

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #3, nst=1

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6489.28 Dhb=0.25 |

| 1 |3D+VD |0.1200|0.7654|0.7100| 1.580E+07|264.90|0.7796|0.8526|298.00|348.06|

| 2 |3D+VD |0.0791|0.7547|0.6700| 2.400E+07|264.90|0.7796|0.8581|306.55|354.00|

|Rotor # 2 n=8975.1 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.1000|0.7547|0.6900| 2.620E+07|264.90|0.5637|0.8571|306.55|355.27|

| 4 |3D+VD |0.0654|0.7547|0.6500| 4.000E+07|264.90|0.5637|0.8616|306.55|352.69|

|Rotor # 3 n=12150.28 Dhb=0.25 |

| 5 |3D+VD |0.0800|0.7547|0.8700| 4.430E+07|264.90|0.4164|0.8409|306.55|368.01|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.747

Power consumption, Nc=4437.89 kW

*** Variant # 21 ***

Amount of rotors, nr=2

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6979.37 Dhb=0.25 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.8843|0.7100| 1.960E+07|306.06|0.8375|0.8311|298.00|365.01|

| 2 |3D+VD |0.0523|0.8719|0.6700| 3.370E+07|306.06|0.8375|0.8564|306.55|370.29|

|Rotor # 2 n=11357.5 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.8719|0.6900| 3.590E+07|306.06|0.5147|0.8404|306.55|371.73|

| 4 |3D+VD |0.0462|0.8719|0.6500| 6.210E+07|306.06|0.5147|0.8602|306.55|368.49|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.734

Power consumption, Nc=4508.76 kW

*** Variant # 22 ***

Amount of rotors, nr=2

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6837.22 Dhb=0.25 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.8723|0.7100| 1.950E+07|301.89|0.8433|0.8327|298.00|363.20|

| 2 |3D+VD |0.0530|0.8600|0.6900| 3.310E+07|301.89|0.8433|0.8547|306.55|370.39|

|Rotor # 2 n=11049.85 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.8600|0.7100| 3.540E+07|301.89|0.5218|0.8398|306.55|371.79|

| 4 |3D+VD |0.0462|0.8600|0.6900| 6.130E+07|301.89|0.5218|0.8565|306.55|370.48|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.733

Power consumption, Nc=4514.59 kW

*** Variant # 23 ***

Amount of rotors, nr=2

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6993.88 Dhb=0.25 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.8856|0.7300| 1.960E+07|306.49|0.8369|0.8289|298.00|367.08|

| 2 |3D+VD |0.0515|0.8731|0.7000| 3.430E+07|306.49|0.8369|0.8535|306.55|373.32|

|Rotor # 2 n=10906.16 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.8382|0.7100| 3.580E+07|294.23|0.5152|0.8418|306.55|368.52|

| 4 |2D+VD |0.0474|0.8382|0.6900| 6.050E+07|294.23|0.5152|0.8562|306.55|367.25|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.732

Power consumption, Nc=4519.92 kW

*** Variant # 24 ***

Amount of rotors, nr=3

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #4, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #3, nst=1

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=5716.6 Dhb=0.26 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.7742|0.7300| 1.830E+07|267.93|0.8951|0.8512|298.00|350.79|

| 2 |3D+VD |0.0580|0.7633|0.7000| 2.850E+07|267.93|0.8951|0.8536|306.55|357.48|

|Rotor # 2 n=7873.37 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.7328|0.7100| 2.960E+07|257.21|0.6239|0.8564|306.55|353.92|

| 4 |2D+VD |0.0530|0.7328|0.6900| 4.470E+07|257.21|0.6239|0.8564|306.55|352.86|

|Rotor # 3 n=11472.69 Dhb=0.24 |

| 5 |2D+VD |0.0800|0.7175|0.8945| 4.400E+07|251.86|0.4193|0.8379|306.55|363.66|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.745

Power consumption, Nc=4450.22 kW

*** Variant # 25 ***

Amount of rotors, nr=2

Amount of stages on rotor #1, nst=2

Intercooler after stage #1, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Intercooler after stage #2, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

Amount of stages on rotor #2, nst=2

Intercooler after stage #3, dTc=8.55 K, dPc=1.800 %

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

| # | Type | F | Mu | PSIt | Reu | U2 | D2 | ETA | Tin | Tout |

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

|Rotor # 1 n=6980.17 Dhb=0.25 |

| 1 |3D+VD |0.0900|0.8844|0.7100| 1.960E+07|306.08|0.8375|0.8310|298.00|365.02|

| 2 |3D+VD |0.0523|0.8720|0.6900| 3.370E+07|306.08|0.8375|0.8546|306.55|372.19|

|Rotor # 2 n=11439.32 Dhb=0.25 |

| 3 |3D+VD |0.0800|0.8720|0.6700| 3.610E+07|306.08|0.5110|0.8420|306.55|369.86|

| 4 |2D+VD |0.0468|0.8720|0.6500| 6.170E+07|306.08|0.5110|0.8597|306.55|368.48|

+---+------+------+------+------+----------+------+------+------+------+------+

Thermal Efficiency, ETAt=0.734

Power consumption, Nc=4509.24 kW

Таблица 5. Сводная таблица вариантов проточной части центробежного компрессора (), .

N	схема	число сек.	число ступ.		y1 / y посл	Мu max	U 2 1 / U 2 посл	D 2 1 / D 2 посл	h изот	n
-	-	-	-	-	-	-	м/с	м	-	об/мин
1	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,09 / 0,0196	0,71 / 0,6	0,769	266,1 / 244,8	0,941 / 0,866	0,713	5398
2	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,09 / 0,0188	0,71 / 0,6	0,769	266,1 / 244,8	0,941 / 0,866	0,704	5398
3	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,09 / 0,0196	0,71 / 0,6	0,770	266,6 / 245,2	0,940 / 0,865	0,710	5414
4	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,09 / 0,0194	0,71 / 0,6	0,767	265,6 / 244,3	0,942 / 0,867	0,716	5383
5	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,09 / 0,0195	0,71 / 0,6	0,768	265,6 / 244,5	0,942 / 0,867	0,714	5389
6	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,09 / 0,0206	0,71 / 0,6	0,771	266,9 / 240,3	0,940 / 0,846	0,712	5425
7	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,1 / 0,0218	0,71 / 0,6	0,768	265,9 / 244,6	0,893 / 0,822	0,716	5685
8	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,09 / 0,0197	0,68 / 0,6	0,779	269,5 / 247,9	0,935 / 0,861	0,713	5503
9	1-о вальная	3	6(2+2+2)	0,12 / 0,0296	0,71 / 0,6	0,778	269,8 / 237,5	0,805 / 0,712	0,726	6636
10	1-о вальная	3	5(1+2+2)	0,09 / 0,0210	0,71 / 0,62	0,845	292,4/ 268,9	0,898 / 0,826	0,703	6217
11	1-о вальная	3	5(1+2+2)	0,11 / 0,0265	0,71 / 0,62	0,849	293,9 / 270,4	0,810 / 0,745	0,707	6928
12	1-о вальная	3	5(1+2+2)	0,1 / 0,0241	0,71 / 0,62	0,845	292,4 / 269,0	0,852 / 0,784	0,716	6556
13	1-о вальная	3	5(1+2+2)	0,1 / 0,0231	0,71 / 0,62	0,845	292,4 / 269,0	0,852 / 0,784	0,707	6554
14	1-о вальная	3	5(1+2+2)	0,12 / 0,03	0,72 / 0,64	0,849	293,8 / 264,4	0,776 / 0,698	0,715	7232
15	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,09/ 0,0421	0,71 / 0,64	0,912	315,6 / 296,6	0,864 / 0,564	0,732	7176
										11032
16	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,09 / 0,0421	0,71 / 0,64	0,916	317,0 / 298,0	0,862 / 0,560	0,726	6778
										10580
17	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,1 /0,0482	0,71 / 0,64	0,913	315,9 / 297,0	0,820 / 0,528	0,732	5884
										8120
18	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,1 / 0,0468	0,71 / 0,64	0,886	306,7 / 306,7	0,832 / 0,536	0,733	7041
										10938
19	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,1 / 0,0520	0,72 / 0,68	0,874	302,3 / 302,3	0,799 / 0,513	0,731	7227
										11260
20	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,1 / 0,0468	0,71 / 0,64	0,886	306,6 / 306,6	0,832 / 0,536	0,733	7037
										10934
21	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,11 / 0,0523	0,725 / 0,685	0,872	301,2 / 301,2	0,800 / 0,512	0,729	7208
										11248
22	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,1 / 0,0463	0,725 / 0,685	0,865	299,5 / 299,5	0,842 / 0,549	0,732	6797
										10421
23	2-х вальная	4	4 (1+1+1+1)	0,09 / 0,0462	0,71 / 0,69	0,872	301 / 301	0,838 / 0,518	0,733	6837
										11049
24	3-х вальная	3	5(2+2+1)	0,11 / 0,0520	0,71 / 0,62	0,814	281,6 / 261,9	0,828 / 0,476	0,746	6499
										8318
										10518
25	3-х вальная	3	5(2+2+1)	0,11 / 0,0521	0,71 / 0,62	0,814	281,8 / 262,1	0,827 / 0,415	0,746	6507
										8282
										12063

Наиболее полно указанным требованиям удовлетворяет вариант двухвальной машины (вар. 23): имеет один из самых высоких значений КПД, близкие к оптимальной зоне условные коэффициенты расхода, приемлемые значения чисел Маха и допустимую окружную скорость.

1.4 Расчет зубчатого зацепления многовального компрессора

Выбранная двухвальная схема исполнения компрессора предусматривает наличие третьего вала, приводящего во вращательное движение два вала с рабочими колесами. Передача вращения с ведущего вала на ведомые осуществляется при помощи зубчатых колес, располо-женных на каждом вале (роторе) и находящиеся между собой в зацеплении.