zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



УДОСКОНАЛЕННЯ ГЕОМЕТРІЇ ГРЕБЕНІВ ЛАБІРИНТНОГО УЩІЛЬНЕННЯ

 

Копей Б.В., Мельничук А.І.

Україна, м. Івано-Франківськ,

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 

Рассмотрен механизм работы лабиринтных уплотнений, их преимущества и недостатки. Предложено изменить конфигурацию лабиринта с целью его модернизации для создания вихревых потоков газа и препятствий для его утечек из компрессора. Выполнен конечно-элементный анализ потока газа в каналах лабиринта.

 

Загальні відомості та актуальність роботи. Ущільнення є дуже важливим і відповідальним вузлом в швидкохідних турбомашинах, які працюють під дією високого тиску. Надійність та економічність роботи нагнітача газоперекачувального агрегату в значній мірі залежить від роботи системи лабіринтних ущільнень ротора. Динамічними лабіринтними ущільненнями нагнітача природного газу являються ущільнення між ступенями та ущільнення корпуса. Вони призначені для обмеження перетікання газу із зони високого тиску в зону низького тиску через рухоме з’єднання з валом, що обертається, з метою зменшення втрат на тертя і зношування в цьому з’єднанні. Оскільки ці ущільнення є невід'ємною частиною системи ротора, вони впливають на динамічні особливості роботи машини; наприклад, жорсткість і чинники демпфування залежать від розмірів і конфігурації ущільнення. Отже, ці ефекти повинні бути ретельно оцінені і враховані ще на етапі проектування системи ущільнення. Лабіринтні ущільнення відносяться до безконтактних, між ущільнюваними поверхнями завжди існує малий зазор, через який неминуча невелика протічка газу. Безконтактні ущільнення використовуються екстенсивно в швидкохідних турбомашинах і володіють високою механічною надійністю. Лабіринтове - один з найпростіших ущільнюючих пристроїв. Воно являє собою ряд кільцевих виступів, що виходять з валу або корпусу і формують каскад кільцевих отворів або камер.

 Головними перевагами лабіринтних ущільнень є простота конструкції і технології виготовлення, доступність і висока варіативність у виборі матеріалу, висока надійність. Застосування лабіринтних ущільнень забезпечує низьку витрату енергії на обертання валу. До перерахованих переваг слід додати також обмежений вплив таких ущільнень на динаміку ротора. До недоліків відносяться - витоки газу, зниження ефективності машини, можливість забруднення, що часто є причиною пошкоджень інших критичних вузлів, наприклад підшипників.

Отже, дані ущільнення використовуються у разі, коли допускається невелика втрата ефективності, а також як додаткове до основного ущільнення. Великий вплив на величину протічки має величина зазору між ущільнюваними поверхнями, конфігурація, геометрична форма та кількість ущільнюючих гребенів. При русі газового потоку через лабіринтне ущільнення відбувається розширення газу. Цей процес здійснюється шляхом багатократного перетворення потенціальної енергії тиску в кінетичну енергію газового потоку у вузькій частині щілини з наступною майже повною дисипацією кінетичної енергії в камерах лабіринту. Чим більша частина кінетичної енергії в кожній камері переходить в теплоту, тим більший спротив руху газу створює ущільнення. В напрямку від входу до виходу ущільнення тиск знижується, об’єм газу і швидкість потоку збільшуються.

 Зміст проблеми та пропозиція щодо її вирішення. Збільшення різноманітності конструкцій ла­біринтних ущільнень свідчить про труднощі у вирі­шенні протиріччя, що міститься в цьому вузлі, між вимогами економічності, які полягають в забезпеченні мінімальної протічки, і надійності, що в свою чергу повинні забезпечити зменшення небезпеки і полегшення наслідків контакту обертових елементів з нерухомими. Як уже зазначалося, ефективність даного типу ущільнень залежить від величини радіального зазору, числа гребенів їх форми і конфігурації. Однак міні­мальна величина радіального зазору визначається технологією виготовлення, радіальним пе­реміщенням ротора, а також залежить від температури статорних і роторних вузлів, а саме від коефіцієнтів теплового розширення деталей даних вузлів. Тому було вирішено удосконалити лабіринтне ущільнення шляхом зміни геометрії гребенів з метою зменшення протічки.

Спроектована нова конструкція лабіринтного ущільнення. Посадочні і приєднувальні розміри залишені без змін. Відрізняється спроектоване ущільнення зміненими геометричними розмірами и формою ущільнюючої частини гребенів лабіринту, які із середини своєї висоти нахилені під кутом 45 градусів в бік більшого тиску і мають на кінці гостре вістря, а зі сторони меншого тиску мають виступ для збільшення інтенсивності турбулентності потоку в ущільненні і сприяння перетворення більшої частини потенціальної енергії тиску в кінетичну (рисунок 1). Така конструкція гребенів дозволить збільшити ущільнюючий ефект лабіринту. Матеріалом виготовлення для даного ущільнення є бронза. Основні вимоги – менша твердість, ніж у деталей ротора і відповідний коефіцієнт теплового розширення.

                  

Рисунок 1 – Епюра швидкості газу в лабіринтному ущільненні (м/с).

              

Рисунок 1 – Епюра тиску газу в лабіринтному ущільненні (Па).

 

З допомогою комплексу програм SolidWorks - CosmosFloWorks 2009 було здійснено скінченно-елементний аналіз потоку газу в спроектованому лабіринтному ущільненні та отримано епюри швидкості і тиску газу при проходженні через ущільнення (рисунок 1 та 2).

 

Список літератури

 

1.      Розенберг С.Ш., Орлик В.Г.,  Марченко Ю. А. Исследование аэродинамических  поперечных сил  в лабиринтных уплотнениях при наличии эксцентриситета  ротора. — «Энергомашиностроение», 1974,  № 8, с. 15 — 17.

2.      Копей Б.В., Беллауар А., Копей В.Б. Конечно-элементний анализ потока газа в каналах лабиринтных уплотнений турбомашин.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info Идея сайта - Студия веб-дизайна Zinet