Приближённый расчёт ступени

Общие соображения.Расчёт ступени состоит в определении основных размеров рабочего колеса и направляющих аппаратов.

Существующие способы расчёта основываются на положениях струйной теории и условиях подобия при широком использовании экспериментальных данных по термодинамике и аэродинамике элементов ступени. Здесь рассматривается метод приближённого расчёта, дающий общее представление о геометрических размерах ступени компрессора стационарного типа, работающего при дозвуковых скоростях газа.

При расчёте задаются:

1) объёмная или массовая подача ступени;

2) начальное p₁ и конечное p₂ давления;

3) начальная температура T₁ газа;

4) термодинамические характеристики газа при нормальных условиях k, R, ρ.

Частота вращения вала компрессора определяется типом приводного двигателя. Для привода компрессоров применяют асинхронные и синхронные двигатели с частотой вращения до 3000 об / мин и более, обуславливающей малые размеры и массу конструкции.

В некоторых случаях между двигателем и компрессором включают передачу, повышающую частоту вращения вала компрессора.

При больших мощностях предпочтительнее применение синхронных электродвигателей, существенно улучшающих коэффициент мощности электрической системы и стабилизирующих напряжение в ней.

Удобным приводным двигателем при средних и высоких мощностях является паровая турбина с частотой вращения 3500 об / мин и выше. В этом случае допускается свобода выбора частоты вращения; агрегат в целом получается компактным и удобным в отношении регулирования подачи изменением частоты вращения.

Стационарные компрессоры должны иметь высокий КПД. Условие компактности и малой массы не является здесь решающим. По этим соображениям окружная скорость на выходе из рабочего колеса ограничена примерно 200 м / с. Колеса стационарных компрессоров выполняются с лопастями, загнутыми назад.

Поэтому для получения высокого давления требуется многоступенчатая конструкция.

Число ступеней давления определяется полным повышением давления, заданным для компрессора, и давлением, создаваемым отдельными ступенями.