Колеса турбодетандеров
Министерство образования УкраиныОдесская Государственная Академия ХолодаКафедра расширительных машин.Колеса турбодетандеров.Студента 231 гр.Тарасенко Е.А.Одесса 1997 г.Колеса турбодетандеров.Вращающееся рабочее колесо является очень ответственной частью турбодетандера. Оно должно обладать высокими аэродинамическими качествами и необходимой прочностью как в нормальных температурных условиях, так и в условиях низких температур.Конструкция реактивного колеса с длинными лопатками в большой мере зависит от числа лопаток. Первые конструкции колес делались с большим (порядка 80) числом лопаток. Однако конструктивно и технологически колеса с большим числом лопаток получаются сравнительно сложными, так как их приходится делать наборными, со вставными лопатками, изготовляемыми из тонких пластинок. Колеса с малым числом относительно толстых лопаток могут быть цельнофрезерованными, более прочными и легкими, что позволяет значительно увеличить допустимую окружную скорость, т. е. получить больший теплоперепад в одной ступени. Поэтому в последних конструкциях турбодетандеров применяются цельнофрезерованные колеса с небольшим числом лопаток.Опыт показал, что колеса с 17-20 лопатками являются вполне удовлетворительными как с газодинамической, так и конструктивной точки зрения.Окружные скорости рабочих колес реактивных турбодетандеров находятся в пределах 150-400 м/с. Поэтому колеса должны обладать высокими газодинамическими качествами, достаточной механической прочностью при нормальных и низких температурах и малым весом.Первые отечественные реактивные турбодетандеры, разработанные под руководством акад. П. Л. Капицы, имели рабочие колеса с двусторонним выходом газа (рис. 1). Колесо состоит из стрелки, в прорези которой вставляются лопатки, изготовленные из листовой стали.В средней части лопаток имеются заплечики, входящие в кольцевые пазы покрывных дисков, а в верхней части - выступы, которые расклепываются в прорезях покрывных дисков. Для предотвращения смещения и вибрации лопаток заплечики вводятся в кольцо с прорезями. Число лопаток в колесах такой конструкции было значительным - 36 длинных и 36 коротких. Стрелка и покрывные диски изготовлялись из поковок нержавеющей стали, а лопатки из листового проката этой же стали.Рис. 1, Рабочее колесо реактивного турбодетандера с двухсторонним выходом газа:1 - стрелка; 2 - покрывные диски; 3 - лопатки; 4 – кольцоВвиду того, что подобные колеса имеют значительный вес, располагаются в средней части ротора и удалены от опор, критическое число оборотов ротора обычно бывает ниже рабочего числа оборотов, т. е. вал получается «гибким». Для предотвращения значительных колебаний и больших прогибов вала при переходе через критическое число оборотов одну опору снабжают демпфирующим устройством. В современных турбодетандерах обычно применяются закрытые и полуоткрытые рабочие колеса с односторонним выходом газа, расположенные на консоли вала.Закрытое рабочее колесо с односторонним выходом газа (рис. 2) состоит из покрывного и лопаточного дисков, соединяемых заклепками. Лопаточный диск может изготовляться фрезерованием, штамповкой или методом точного литья по выплавляемым моделям. Однако, ввиду того, что количество выпускаемых однотипных рабочих колес сравнительно невелико, обычно лопаточные диски выполняются фрезерованием. Оба диска изготовляются из поковок алюминиевого сплава марки АК6. Заклепки, соединяющие диски рабочего колеса, изготовляются из алюминиевого сплава марки В65.Рис. 2. Закрытое рабочее колесо реактивного турбодетандера с односторонним выходом газа: 1 - лопаточной диск; 2 - покрывной диск: 3 - заклепка; 4 - гребни лабиринтных уплотнении
Другие файлы:
Расчет и конструирование турбодетандеров
В книге излагаются основы расчета и конструирования криогенных турбодетандеров. Большое внимание уделено малоразмерным высокоскоростным радиальным тур...
История развития рулевого колеса
Этапы развития рулевого колеса, его эволюционные типы: "Банджо", отводное, отклоняемый руль, регулируемая колонка. Кнопки на рулевом колесе и их функц...
Замена камеры колеса автомобиля ЗиЛ-130
Характеристика колеса автомобиля ЗиЛ-130. Возможные неисправности и отказы камеры колеса автомобиля ЗиЛ-130, при которых требуется ее замена, а также...
Расчет деталей и узлов грузового автомобиля
Нахождение центра тяжести автомобиля, определение нагрузки на колеса, расчет полуосей и выбор подшипника. Определение нагрузки на подшипник одного кол...
Конструкция и расчет электромотор-колес
В книге сформулированы задачи расчета и основы теории мотор-колеса, рассмотрена компоновка мотор-колес и конструкция их основных механизмов. Изложена...
