Центробежного регулятора

Технологическое оборудование компрессорных станций, кроме собственно компрессорных агрегатов, имеет систему газовых коммуникаций, масляные системы, системы вентиляции двигателей, системы водяного охлаждения масла, а иногда газа, и т. д. В частности, операции при пуске и остановке двигателя привода центробежного нагнетателя связаны с операциями по изменению кранов газовых коммуникаций. Рассмотрим схему газовых коммуникаций компрессорной станции с пятью центробежными нагнетателями, из которых один — резервный ( 11.1) Через входной кран № 7 газ из магистрального газопровода 3, пройдя через пылеуловители 4 и маслоуловители 5, поступает на вход рабочих центробежных нагнетателей /, соединенных попарно-последовательно.

воздушные. Краны № /, 2, Збис, 4, 5, входящие в обвязку центробежного нагнетателя, имеют автоматическое управление со щита КС и с местного щита или узла управления краном, установленного в непосредственной близости от последнего, и ручное управление.

Устройство центробежного нагнетателя с осевым подводом газа и редуктора представлено на 11.2.

Редуктор повышает частоту вращения вала двигателя (1 500 или 3000 об/мин) до величины, необходимой для центробежного нагнетателя. Потери мощности в нем составляют около 1,5%.

Совместная работа центробежного нагнетателя и газопровода соответствует точке пересечения их газодинамических характеристик. При этом количество газа, транспортируемого по газопроводу, соответствует производительности нагнетателя при данном давлении на приеме КС. Для обеспечения нормальной совместной работы нагнетателя и газопровода необходимо изменить характеристику нагнетателя в ту или другую сторону в зависимости от газопотребления. Это может быть осуществлено дросселированием (регулированием задвижкой) при работе нескольких последовательно включенных нагнетателей с постоянной частотой вращения вала, отключением последовательно или параллельно включенных нагнетателей, регулированием частоты вращения вала нагнетателей.

Необходимый диапазон регулирования частоты вращения вала приводного электродвигателя при изменении производительности центробежного нагнетателя составляет 1—0,7 номинальной частоты вращения, т. е. привод для центробежных нагнетателей должен обеспечивать ее регулирование на 30% ниже номинальной.

Электродвигатель соединяют с центробежным нагнетателем через повышающий редуктор, который увеличивает частоту вращения вала двигателя до значения, необходимого для центробежного нагнетателя.

Теоретическое давление. Рассмотрим условия работы центробежного нагнетателя — вентилятора или компрессора— на сеть, которую в нашем случае представляет вентиляционный тракт электрической машины. На 10-7 приведена диаграмма скоростей газа перед лопатками центробежного колеса и за ними. На диаграмме обозначено: С] — абсолютная скорость при входе на лопатки; с2 — абсолютная скорость при выходе из колеса; U{ — переносная скорость на диаметре входа на лопатки; и2 — переносная скорость на наружном диаметре колеса; с\и — тангенциальная составляющая скорости при входе на лопатки; с%и — тангенциальная составляющая скорости при выходе из колеса, Wi — относительная скорость газа при входе, w2 — относительная скорость газа при выходе.

Внешние силы в колесе центробежного нагнетателя прилагаются к потоку при помощи системы лопаток. Отсюда следует, что нужно рассмотреть изменение секундной массы при переходе от входного сечения межлопаточного канала, т. е. сечения перед входом, к выходному, т. е. сечению после выхода.

Электрический синхронный привод СТМ-4000-2. Синхронный электродвигатель СТМ-4000-2 применяется для привода газового центробежного нагнетателя 280-11-3 для транспорта природного газа

Удовлетворяя это требование, конструкторский коллектив А. Д. Швецова разработал к началу 50-х годов серию экспериментальных многоцилиндровых двигателей, в том числе уникальный двигатель АШ-2ТК взлетной мощностью 4300 л. с. Тогда же В. А. Добрыниным и его сотрудниками был сконструирован 24-цилиндровый шестиблочный комбинированный двигатель ВД-4К для тяжелых высотных самолетов сверхдальнего действия. Обладавший мощностью 4300 л. с,, отличавшийся высокой эксплуатационной надежностью и малым расходом топлива (175 г на 1 л. с.-ч. вместо 280—300 г в других авиационных бензиновых двигателях), он обеспечивал возможность беспосадочного полета самолетов Ту-85 продолжительностью до 22 час. В этом двигателе с жидкостным охлаждением и с комбинированным наддувом от турбокомпрессора и приводного центробежного нагнетателя впервые в авиационном двигателестроении была использована энергия выхлопных газов: из цилиндров они отводились в импульсные газовые турбины, передававшие дополнительную мощность на приводной вал, а по выходе из турбокомпрессора использовались для получения дополнительной реактивной тяги.

Реле скорости принадлежит к неэлектрическим реле управления. Это реле может быть выполнено по принципу центробежного регулятора. Оно связывается с валом двигателя и имеет замыкающие контакты, которые размыкаются при скорости вращения электродвигателя п ^

13.8. Принципиальная схема простейшего центробежного регулятора скорости

центробежного регулятора, б — муфта, 6 и

Постоянство скорости вращения якоря двигателя малой мощности при изменении нагрузки и напряжения сети достигается установкой контактного центробежного регулятора, который периодически (в зависимости от скорости вращения) вводит и выводит добавочное сопротивление в цепь возбуждения или в. цепь якоря двигателя.

Увеличение числа оборотов ротора вызывает увеличение числа оборотов специального центробежного регулятора, вращаемого электродвигателем.

Как только число оборотов вала центробежного регулятора увеличится, грузы расходятся и поворачивают через ряд промежуточных механизмов лопатки направляющего аппарата таким образом, что пропуск воды через турбину уменьшается. Специальные устройства поворачивают при этом в поворотно-лопастных турбинах и лопасти рабочего .колеса.

Схема регулирования поворота лопаток направляющего аппарата. Датчиком служит центробежный регулятор (а), изобретенный еще Джемсом Уаттом. Однако усилие разбегающихся от центробежных сил шаров было бы недостаточно, для того чтобы, преодолевая потоки воды, повернуть лопатки направляющего аппарата (б). Поэтому между регулятором и направляющим аппаратом включен довольно сложно устроенный гидравлический механизм (в), увеличивающий и передающий усилие центробежного регулятора

У очищенного и промытого центробежного регулятора проверяют свободу движения всех шарниров и надежность крепления грузов

Для изменения частоты вращения двигателя регулируют количество поступающей в цилиндр горючей смеси, т. е. поворачивают дроссельную заслонку (открывают ее в большей или меньшей степени). В двигателях типа УД это регулирование осуществляется автоматически при помощи центробежного регулятора скорости ( 157). Вал-держатель грузиков регулятора соеди-

13.8. Принципиальная схема простейшего центробежного регулятора скорости

** Дробью указаны соответственно углы опережения зажигания и частота вращения, об/мин, а для вакуумного регулятора — разряжение, МПа. Параметры центробежного регулятора (частота вращения и угол опережения зажигания) указаны по валу распределителя.

связи по скорости с помощью центробежного регулятора или тахогенератора. При наличии обратной связи с ростом нагрузки на валу ведомой части муфты увеличивается ток возбуждения, в результате чего рабочая