Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Институт дополнительного образования

Реферат

По рабочей профессии: машинист технологических компрессоров; слесарь по ремонту технологических компрессоров.

на тему: "Центробежные компрессоры".

Выполнил: Раджабов Тимур

Проверила: Таранова Любовь Викторовна

Тюмень, 2012г.

Содержание

• Введение
• Устройство и принцип действия
• Эксплуатация и ремонт центробежных компрессоров
• Ремонт центробежного компрессора
• Список литературы

Введение

Компрессор - это устройство, предназначенное для сжатия и подачи воздуха или другого газа из области низкого давления в область высокого давления.

К компрессорам, устанавливаемых на газотурбинные двигатели, предъявляются ряд общих и специальных требований, основными из которых являются:

1. Обеспечение заданной степени повышения давления воздуха при высоком коэффициенте полезного действия.

2. Компрессор должен работать устойчиво во всем диапазоне режимов работы двигателя.

3. При заданной степени повышения давления воздуха и производительности, компрессор должен; обладать минимальными весом и габаритами.

4. Компрессор должен быть прост и надежен в эксплуатации.

Перечисленным требованиям больше всего отвечают два типа лопаточных машин: центробежный и осевой компрессоры, которые и получили в ГТД самое широкое применение.

Центробежный компрессор - это компрессор, воздух или газ в котором сжимается за счет преобразования одного вида энергии в другой. Если быть точнее, то давление воздуха повышается за счет приобретения кинетической энергии от рабочих элементов компрессора, после чего она (кинетическая энергия) преобразуется в энергию потенциальную (энергию сжатия)

Центробежные компрессоры - очень прочные механизмы, которые применяются для сжатия различных газов. Конструкция кожуха определяет категорию компрессора - с горизонтальной или вертикальной линией разъема, каждый тип имеет свою специфику и ограничения в применении.

Преимущества и недостатки каждого типа и возможности использования каждого отдельного компрессора должны рассматриваться с учетом сферы применения.

Центробежные компрессоры используются во многих отраслях промышленности:

Нефтегазовая промышленность (добыча, транспортировка, переработка)

Химическая ? Нефтехимическая промышленность

Металлургия, горнодобывающая промышленность

Бумажная промышленность

Устройство и принцип действия

Центробежным называется такой компрессор, сжатие газа на колесе которого осуществляется за счет действия центробежных сил инерции на массы воздуха, увлекаемые во вращательное движение совместно с колесом компрессора.

Центробежный компрессор в основном состоит из корпуса и ротора, имеющего вал с симметрично расположенными рабочими колесами.

Центробежный компрессор: 1 - вал; 2, 6, 8, 9, 10 и 11 - рабочие колеса; 3 и 7 - кольцевые диффузоры; 4 - обратный направляющий канал; 5 - направляющий аппарат; 12 и 13 - каналы для подвода газа из холодильников; 14 - канал для всасывания газа.

Принцип действия ЦК состоит в следующем. Рабочее колесо (РК) приводится во вращение турбиной двигателя. Вращаясь вместе с колесом, воздух под действием центробежных сил инерции отбрасывается к периферии, приобретая на выходе из РК большую скорость. За счет этого на входе в РК образуется большое разряжение, вызывающее поступление в РК свежих порций воздуха. Проходя через расширяющиеся межлопаточные каналы РК, воздух сжимается за счет превращения части кинетической энергии потока воздуха в потенциальную энергию давления. Из РК воздух поступает в диффузорную систему (безлопаточный и лопаточный диффузоры), где воздух продолжает сжиматься за счет дальнейшего торможения потока и превращения кинетической энергии в энергию давления. Сжатие воздуха продолжается и за счет торможения потока в расширяющихся каналах выходных патрубков. Центробежный компрессор обладает следующими достоинствами по сравнению с осевыми компрессорами, имеющими похожий принцип действия:

более простое устройство,

низкую чувствительность к изменениям режима работы,

более быстрым повышением давления и его максимальной величиной.

Эксплуатация и ремонт центробежных компрессоров

Компрессорные установки, работающие на взрывоопасном газе, перед пуском необходимо продуть инертным газом: после длительной остановки, после вскрытия для осмотра или ремонта любого узла, работающего в среде взрывоопасных или токсичны газов, после ремонта или монтажа. При эксплуатации компрессорной установки необходимо постоянно контролировать герметичность оборудования, трубопроводов и аппаратов, состояние систем охлаждения газа и смазки компрессора; работоспособность систем контроля, автоматизации и блокировки; параметры установки, вибрации оборудования и коммуникаций с принятие мер по их устранению и предупреждению.

центробежный компрессор газотурбинный двигатель

Ремонт центробежного компрессора

При капитальном ремонте компрессор полностью разбирают и выполняют работы текущего и среднего ремонтов. Кроме того, выполняют пневматические испытания корпуса, гидравлические испытания газоохладителей, трубопроводов импульсных линий, осуществляют контроль затяжки фундаментных болтов и замер деформации рамы при подтяжке; проверяют осадку фундамента.

В процессе разборки необходимо выполнить ряд контрольных замеров. Демонтировав крышки подшипников следует при помощи свинцового оттиска проверить величину пятна между вкладышем и крышками, а также верхние масляные зазоры. Боковые масляные зазоры определяют щупом. При помощи индикатора проверяют осевой разбег ротора в упорном подшипнике. Все данные заносят в формуляр.

Ротор. При работе ротор компрессора испытывает сложные напряжения от действия центробежных сил, динамических нагрузок со стороны потока рабочей среды и температурных деформаций.

При ревизии ротора выполняются следующие операции:

1) проверка на загрязнение, коррозию и эрозию с последующей очисткой;

2) выявление всевозможных повреждений, трещин и т.п.;

3) проверка плотности посадки деталей ротора, состояния шеек и поверхности упорного диска;

4) проверка шеек вала на овальность и конусность;

5) проверка рабочей поверхности упорного диска на биение и плоскостность;

6) проверка ротора на динамическую балансировку с последующей проверкой вибрации работающего компрессора.

После очистки ротора от различных отложений на рабочих колесах и в лабиринтах уплотнений, а также от следов коррозии выявляются всевозможные трещины в деталях ротора. Особенно тщательно проверяются галтели, места изменения профиля дисков колес, сечения, ослабленные отверстиями, шпоночными пазами, места около заклепочных головок на дисках и т.п. При текущем ремонте проверка осуществляется визуально, при капитальном ремонте - методом цветной дефектоскопии.

Образующиеся на валу и на рабочих колесах трещины имеют усталостный характер. Они возникают вследствие повышенных динамических нагрузок, неудовлетворительной сборки узла упорного подшипника, коррозии и других факторов. Детали с трещинами подлежат выбраковке. Царапины и задиры зачищаются и шлифуются до нижнего предела допуска. Шейки валов протачиваются, а затем шлифуются. Уменьшение диаметра шеек возможно не более 3,0% от номинальной величины. Риски и шероховатости на шейках вала ротора зачищаются мелкозернистым наждачным полотном с последующей полировкой пастой ГОИ. Шероховатость поверхности шеек ротора должна быть не ниже девятого класса.

Овальность и конусность шеек вала ротора замеряются с помощью микрометрической скобы. Предельно допустимая величина выбирается в зависимости от диаметра шейки. Для диаметра шейки до 100 мм овальность и конусность 0,015 мм, для диаметра свыше 100 мм овальность и конусность 0,020 мм.

При проверке на биение ротор укладывается на опорные подшипники. Для устранения осевого смещения используется упорный подшипник. Проверка осуществляется индикатором через 300 - 500 мм. Сечения выбираются у шеек вала, концевых уплотнений, между рабочими колесами, по окружности полумуфт и упорного диска. Результаты проверки оформляются в виде графика. Обнаруженный прогиб вала ротора выправляется на месте или в механической мастерской на токарном станке.

При ремонте ротора довольно часто приходится снимать, а затем насаживать на вал рабочие колеса, упорные диски и полумуфты. Снятие и посадка деталей осуществляются после нагревания их с помощью газовых горелок до 200 - 250 єС. Величина осевого биения колес, насаженных на вал, не должна превышать 0,3 - 0,5 мм.

Основные зазоры между ступицами или втулками рабочих колес, дистанционными и закладочными кольцами должны составлять 0,10 - 0,25 мм.

Обнаруженные риски и шероховатости на рабочей поверхности упорного диска удаляются шлифованием пастой ГОИ с помощью чугунных притиров.

Рисунок - Приспособление для шлифовки упорного диска: 1 - притир; 2 - упорный диск; 3 - тяга; 4 - планка; 5 - нажимной болт.

Шлифовка проводится сначала грубой, а затем средней и тонкой пастами. Шероховатость поверхности упорного диска должна быть не ниже девятого класса.

Рабочая поверхность упорного диска проверяется на биение с помощью двух индикаторов. Индикаторы закрепляются на плоскости разъема корпуса подшипника около диска. Диск разделяется на восемь равных частей. Измерительные лапки индикаторов устанавливаются на проверяемой плоскости в 10 - 15 мм от обода диска. Ротор медленно поворачивается. Записываются показания индикаторов одновременно для двух точек, расположенных на одном диаметре. Проверка на биение проводится не менее двух раз при смещении планок индикаторов на 5 - 10 мм к центру диска. Допустимая величина биения плоскости диска должна быть не более 0,02 мм.

Рисунок - Схема проверки упорного диска на биение двумя индикаторами: I, II - индикаторы; 1 - 8 - номера позиций.

Проверка геометрии рабочей плоскости упорного диска осуществляется с помощью контрольной линейки и щупа. Незначительные отклонения величины биения диска и его геометрии от норм исправляются шабровкой и шлифованием на месте.

Рисунок - Проверка плоскости упорного диска

После ремонта ротора проводится его динамическая балансировка.

Опорные и упорные подшипники. Опорные подшипники воспринимают и передают корпусу вес ротора и динамические переменные усилия от его вибрации. Подшипники фиксируют радиальное положение ротора относительно корпуса. В процессе работы изнашиваются вкладыши подшипника. Возможно также подплавление баббитовой заливки вкладышей. При проверке этих подшипников проводятся те же работы, что и при осмотре коренных подшипников поршневых компрессоров.

Зазоры в подшипниках проверяют после остывания шеек вала и зачистки баббита в местах натиров. Верхние зазоры вкладышей определяются при помощи штихмасса и микрометра. При необходимости проверка верхнего зазора во вкладышах подшипников осуществляется по свинцовым оттискам, без выемки ротора. Свинцовые проволоки диаметром 1,0 - 1,5 мм и длиной 30 - 50 мм укладываются на шейку вала и на поверхность разъема нижнего вкладыша. Зазор между верхним вкладышем и шейкой вала должен быть равен 0,001 - 0,002 диаметра шейки вала. Боковой зазор должен составлять 0,7 - 0,9 верхнего зазора. Положение шейки вала проверяется контрольной скобой. При этом скоба устанавливается на одно и то же место разъема. Изменение величины зазора между скобой и валом при настоящем и предыдущем ремонтах дает степень износа баббитового слоя подшипника и просадку шейки вала ротора.

Рисунок - Скоба для проверки износа баббитового слоя нижнего вкладыша: х - зазор между скобой и валом.

Натяг между вкладышем и крышкой подшипника проверяется с помощью штихмасса и микрометра либо по свинцовым оттискам.

При обнаружении неустранимых дефектов в виде выкрашивания, отставания баббитового слоя, увеличенных зазоров вкладыши нужно перезаливать или заменить новыми.

Упорный или опорно-упорный подшипник, воспринимающий осевое давление от ротора и фиксирующий его положение относительно неподвижных деталей проточной части и лабиринтных уплотнений, может выходить из строя вследствие аварийной вибрации, повышения осевого давления и недостаточной смазки.

При осмотре таких подшипников следует проверить:

1) величину разбега ротора;

2) состояние рабочих и установочных колодок;

3) качество приработки рабочих колодок;

4) состояние опорного вкладыша и величину натяга крышки комбинированного подшипника;

5) плотность прилегания опорных поверхностей узла к корпусу подшипника и его крышке.

Осевой разбег в упорном подшипнике равен 0,25 - 0,35 мм. Предельно допустимая величина не должна превышать 0,45 мм.

Устранение разбега ротора осуществляется изменением толщины установочных колодок или протачиванием баббитового слоя рабочих колодок. Поверхность колодок не должна иметь рисок, трещин и выкрашиваний. Баббитовый слой должен плотно прилегать к телу колодки. Со стороны входа масла каждая колодка может иметь небольшой радиус закругления на кромке.

Лабиринтные уплотнения. При ремонте турбокомпрессора проверяется состояние лабиринтных уплотнений, а также радиальных и осевых зазоров. Уплотнения очищаются от отложений и промываются. Выкрошившиеся гребни заменяются новыми. Смятые гребни выправляются и заостряются. Гребни с ослабленной посадкой уплотняются в пазах в зависимости от способа крепления.

Размеры осевых зазоров регулируются изменением толщины дистанционных прокладок упорного подшипника. Проверяются осевые зазоры между дисками рабочих колес и неподвижными элементами корпуса. После центровки ротора проводится окончательная проверка зазоров в лабиринтных уплотнениях.

Корпус. При работе корпус турбокомпрессора испытывает сложные напряжения в результате вибрации, температурных деформаций, колебаний внутреннего давления газа и т.п. При этом возможно появление трещин, коробление, коррозия и эрозия. После остановки компрессора на ремонт проводится очистка корпуса от загрязнений, а затем проверка состояния корпуса, опор и плоскости горизонтального разъема.

Незначительные трещины, не влияющие на прочность корпуса, засверливаются по концам, отверстия засверловки глушатся гужонами, а сами трещины уплотняются накладками на мастике.

Диафрагмы. При осмотре диафрагм (обратных направляющих аппаратов и диффузоров) встречаются следующие неисправности: задиры от задевания ротором, коррозия и эрозия, ослабление крепления в корпусе, повреждение лопатки от попадания постороннего предмета. Повреждения лопаток в виде загибов, вмятин и поломок устраняются различными способами в зависимости от конструкции и материала. Задиры зачищаются. Загибы и вмятины выправляются с помощью оправок, изготовленных по профилю канала.

При установке новых диафрагм проверяются температурные зазоры, а также совпадение разъемов диафрагм и корпуса. Далее осуществляется центровка диафрагм относительно ротора.

Список литературы

1. Эккерт Б. "Осевые и центробежные компрессоры. Применение, теория, расчет" Гос. науч. - техн. изд-во машиностроит. лит., 1959. - 678 с. (в эл. версии 673 с.)

2. Селезнев К.П., Галеркин Ю.Б. "Центробежные компрессоры" Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. - 271 с.

3. Бухарин Н.Н. "Моделирование характеристик центробежных компрессоров" 1988г. - 215 с.

4. Интернет: http://www.megabook.ru, http://www.ngpedia.ru

Размещено на Allbest.ru