Оборудование

Стенд для исследования газодинамических процессов в модельных ступенях центробежных компрессоров


ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Стенд представляет собой комплекс оборудования и технических систем, предназначенных для получения газодинамических характеристик центробежной компрессорной ступени.

По функциональному назначению помещение лаборатории разделено на «Пультовую» и «Испытательный бокс».

В «Испытательном боксе» расположена экспериментальная установка Стенда с системами обеспечения, распределительный щит и грузоподъемное устройство для монтажных работ.

При работающем Стенде экспериментальная установка работает в автономном режиме, управление ей происходит из помещения «Пультовой», постоянное присутствие людей не требуется.

Экспериментальная установка включает в себя электрооборудование, оборудование, работающее под давлением, оборудование с повышенной температурой наружных поверхностей, оборудование, являющееся источником вибраций на площадках обслуживания, шумоопасное оборудование.

В помещении «Пультовой» расположен щит управления Стендом, шкафы управления САУ, рабочие места для сотрудников стенда и студентов, выполняющих лабораторную работу.



РАБОТА СТЕНДА

Рабочим телом испытаний является атмосферный воздух. Наружный атмосферный воздух забирается за пределами здания лаборатории и подается через входной воздуховод (3) на вход аэродинамического модуля. Предварительно происходит очистка воздуха в воздушном фильтре (14). Перед подачей в аэродинамический модуль происходит измерение расхода воздуха, его температуры и давления в расходомерном узле.

В аэродинамическом модуле (1) поток воздуха через всасывающий патрубок поступает в радиально расположенную относительно оси модуля всасывающую камеру, разворачивается в ней в осевое направление и поступает в рабочее колесо модельной ступени. При вращении ротора аэродинамического модуля энергия привода через лопатки РК передается потоку газа, увеличивая его скорость (кинетическую энергию) и давление (потенциальную энергию). Потенциальная энергия потока воздуха увеличивается (температура и давление воздуха повышаются) за счет диффузорности межлопаточных каналов. Преобразование энергии сопровождается диссипативными потерями. Величина потерь энергии определяются газодинамической эффективностью межлопаточных каналов рабочего колеса и характеризуются политропным коэффициентом полезного действия (КПД) рабочего колеса и его реактивностью.

После рабочего колеса поток воздуха разворачивается из радиального в осевое направление, проходя в проточной части диффузора, поворотного колена и обратного направляющего аппарата. При этом происходит снижение скорости потока и дополнительное повышение давления и температуры за счет его торможения и трения о стенки каналов. После обратного направляющего аппарата поток воздуха через осевой нагнетательный патрубок выходит из аэродинамического модуля в выходной воздуховод.

Выходной воздуховод (4) оснащен предохранительным клапаном для защиты модельной ступени от нестационарных явлений при работе, затвором дисковым для регулирования расхода воздуха через аэродинамический модуль и шумоглушителем (8) для снижения уровня шума сжатого воздуха до нормативных величин согласно санитарно-техническим нормам.

Крутящий момент на валу ротора аэродинамического модуля обеспечивается блоком привода (2) . Скорость вращения ротора выбирается из условия проведения испытаний модельной ступени и устанавливается через систему управления экспериментальной установки.



РЕГИСТРИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

При работе аэродинамического модуля регистрируются параметры работы центробежной ступени, газовой системы и маслосистемы, а так же эксплутационные параметры блока привода. В соответствии с целями проведения испытаний модельной ступени в результате проведения испытаний должны быть получены экспериментальные данные по работе ступени в зависимости от режима ее работы.

Режим работы ступени определяет параметры воздуха, измеряемые в расходомерном узле (температура, давление и расход), и скорость вращения ротора. Экспериментальными данными по работе ступени являются результаты измерений температуры и давления в контрольных сечениях ступени. Эти параметры регистрируются системой измерения и передаются в систему обработки результатов измерений через приборный щит с записью в файл с периодичностью не реже одного раза в 5 минут.

Обработка результатов измерений производится на персональном компьютере с использованием прикладных программ.

Кроме экспериментальных данных при работе Стенда система регистрации производит постоянный мониторинг эксплуатационных параметров всего оборудования и их передачу на приборный щит и в систему управления.



СОСТАВ СТЕНДА

№ Наименование оборудования Обозначение Кол-во
1. Система газовая СМИ.0100-000 1
1.1. входной воздуховод СМИ.0100-100 1
1.1.1. затвор дисковый (на входе) Ду 300 Ру 16 1
1.1.2. фильтр воздушный СМИ.0100-120 1
1.1.3. расходомерный узел СМИ.0100-110 1
1.2. выходной воздуховод СМИ.0100-200 1
1.2.1. шумоглушитель СМИ.0100-300 1
1.2.2. предохранительный клапан 17с28нж 1
1.2.3. затвор дисковый (на выходе) СМИ.0100-100 1
2. Система масляная СМИ.0200-000 1
2.1. блок маслонасоса СМИ.0100-100 1
2.1.1. маслонасос с электроприводом НМШ32-10-18/4-23 1
2.1.2. фильтр масляный НЦ-12.0700-100-01 1
2.2. бак масляный с электронагревателем СМИ.0200-200 1
2.3. электронагреватель ПИЭН-10.0/220/50Гц-Т4-4 1
2.4. маслоохладитель с вентиляторами и электронагревателем МО100.5.6,5к-ПМ 1
3. Аэродинамический модуль на раме СМИ.0300-000 1
4. Система регистрации и обработки измерений 1
4.1. комплект КИПиА 2358.АК.01.05 1 комп.
4.2. стенд датчиков №1 2358.АК.01.06 1
4.3. стенд датчиков №2 2358.АК.01.07 1
4.4. стенд датчиков №3 2358.АК.01.08 1
4.5. стенд датчиков №4 2358.АК.01.09 1
5. Блок Привода ДМ-10203 1
5.1. рама Привода ДМ-10202 1
5.2. асинхронный электродвигатель серии 1LA8 1LA8357-6AB60-z 1
5.3. муфта «электродвигатель - мультипликатор» ДМ-10204 1
5.4. мультипликатор ДМ-10203 1
5.5. муфта «мультипликатор - аэродинамический модуль» ДМ-10205 1
6. Система управления (шкафы САУ) 2358.АК.01.00 1
6.1. частотный преобразователь Sinamics G150 6SL37101GE375AАО-z 1
6.2. шкаф частотного преобразователя 2358.АК.01.04 1
6.3. шкаф контроллерный 2358.АК.01.01 1
6.4. пульт управления 2358.АК.01.02 1
6.5. шкаф НКУ 2358.АК.01.03 1
7. Эксплуатационная документация СМИ.0000-000ВЭ 1




ФОТОГРАФИИ