SU740976A1 - Противопомпажна система турбокомпрессора - Google Patents

Description

Изобретение относится к турбокомпрессоростроению, в частности, к конструкциям противопомпажных систем.

Известны противопомпажные системы турбокомпрессоров, в которых в качестве рабочей жидкости применено масло, а ⁵ изодромный блок выполнен в виде задемпфированного дросселем поршня [1] .

Однйко малые зазоры снижают надежность работы системы, так как при попадании груза в зазор между поршнем и бук-⁰ сой происходит Заедание поршня.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является противопомпажная система турбокомпрессора, содержащая блок про порциональности с расположенными в нем основным соплом и плоской пружиной и изодромый блок с двумя полостями, разделенными гидроуппотнительным поршнем^]₂₀ Однако при применении в-этой системе в качестве рабочей жидкости воды сни жается точность регулирования и надежность работы.

»5

Нель изобретения - повышение точности и эксплуатационной надежности.

Это достигается тем, что противопом— пажная система дополнительно содержит блок постоянного давления воздуха в виде редуктора, дросселей и двух соосно расположенных сопел, соединенный с полостями изодромного блока, и две заслонки, закрепленные на плоской пружине и установленные соответственно между соосно расположенными соплами и перед основным соплом, причем пружина закреплена консольно.

На чертеже представлена принципиальная схема противопомпажной системы.

Система состоит из блока 1 пропорциональности, внутри которого помещена мембрана 2, соединенная с импульсным сильфоном 3, уплотнительным сильфоном 4 и плоской пружиной 5, на которой расположены заслонка 6, регулирующая открытие воздушных сопел 7 и 8 и заслонка 9, регулирующая открытие основного сопла 10, изодромного блока 11 и расположенного в нем гидроуплотненно-¹ го поршня 12, соединенного со штоком

13, к концу которого подвешены грузы

14. С штоком 13 соединен также рычаг 15, к которому жестко прикреплен ₅ кулачок 16, вращающийся вокруг оси 17. Надпоршневая полость 18 и подпоршневая полость 19 изодромного блока соединены с блоком постоянного давления, в который входят сопла 7 и 8, а также дроссели ю 20 и 21, соединенные с воздушным редуктором 22, на вход которого подается воздух из заводской сети.

Мембрана 2 подключена к расходомерному устройству 23 через делитель перепада, состоящий из шайбы 24 и регулиро15 вочного дросселя 25. Внутренняя полость сильфона 3 соединена с линией нагнетания компрессора, а внутренняя полость блока пропорциональности сообщается с атмосферой через окно 26.

Система работает следующим образом. При нормальной беэпомпажной работе компрессора сипа, создаваемая перепадом давлений на мембрану 2, больше создавав мой давлением воздуха в сильфон 3, вследствие чего сопло 10 и 8 полностью открыты, выпускной клапан закрыт, поршень 12 находится в верхнем положении. При наступлении помпажа сила, создаваемая давлением на сильфон 3, становится : больше силы, создаваемой перепадом дав-, пений на мембрану, вследствие чего заслонки 6 и 9 перемещаются вправо и прикрывают сопла 8 и 10, что приводит к быстрому частичному открытию выпускного клапана и перемещению поршня 12 'где г_п ^Р2 θ_Γρ

ИЛИ

- площадь поршня 12;

- давление над поршнем;

- давление под поршнем;

- вес подвижных частей (грузов, поршня со штоком, рычага)

U) .

п

Из уравнения (2) следует, что равновесное положение поршня 12 (а значит и всей системы) может быть лишь при постоянной разности (Е) -Ра.)» так как G_rp ^xconst и F_n-const Так как величины давлений Ц, и Pg однозначно зачисят от относительного положения заслонки 6 и сопл 7 и 8, то равновесное положение системы может быть только при одном положении заслонок 6 и 9, а значит, и определенном соотношении расхода воздуха через компрессор и давления в линии его нагнетания, характеризующем границу помпажа компрессора.

После устранения помпажа заслонки 6 и 9 медленно перемещаются влево, что приводит к закрытию выпускного клапана. Изменение времени изодрома осуществляется изменением проходных сечений дросселей 20 и 21, а также изменением настройки редуктора 22.

Данная противопомпажная система позволяет изменять время перемещения поршня изодромного блока в широких пределах (от 3 до 20 мин), а также имеет повышенную эксплуатационную надежность и точность работы из-за отсутствия залотнивниз.

Открытие выпускного воздушного клапана переводит режим работы компрессора в устойчивую область. При перемещении поршня 12 вниз кулачок 16 поворачивается по часовой стрелке и производит перемещение сопла 10 влево, что приводит к его прикрытию и дополнительному открытию возодшного клапана, вследствие чего расход воздуха через компрессор будет возрастать, а давление падать. Это вызывает перемещение заслонок 6 и 9 влево, а следовательно, будет увеличиваться давление в полости 19 и снижаться давление в полости 18 до тех пор, пока не наступит равновесие состояния поршня 12, для которого справедливо уравнение · (1) ковых пар с малым радиальным зазором.

Claims (2)

1. Турбокомпрессоростроенив. Под ред. Елисеева В, А, Л., Машиностроение, 1970, с. 321, рис. 1.

2. Турбокомпрессоростроение. По  ред. Елисеева В. А. Л., Машиностроение, 19 7О, с. 334, рис. 7,

I

lliJkaeuBatii№ ifnnfe fHt

9