ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В качестве базовой принята конструкция компрессора общепромышленного назначения К180/6-2.5 разработки ОАО «Пролетарский завод». Часть особенностей базовой конструкции, определяющей целесообразность её выбора в качестве прототипа КА - Х, практически совпадает по многим аспектам с современными подходами к идентификации оптимальных решений фреоновых компрессоров холодильного и теплонасосного оборудования, как отечественного, так и зарубежного. Это, в частности, проточная часть «оппозитного» типа, одновальный двухопорный ротор с опорно-упорными узлами скольжения с масляной смазкой, относительно слабонагруженные в прочностном смысле рабочие колёса, регулируемые углы установки лопаточных аппаратов обеих секций компрессора, и некоторые другие.

С другой стороны, техническое решение агрегата базового компрессора существенно отличается от известных. На основе значительного конструкторского и производственного опыта ОАО «Пролетарский завод» по созданию турбомеханизмов различного назначения, агрегат решён в виде единого комплекса узлов и систем - отдельных агрегатов: компрессора, мультипликатора, приводного электродвигателя, систем смазки, управления и защит, установленных на единой монораме. Агрегат устанавливается на одном уровне и поставляется в полной заводской готовности, не требующей каких-либо дополнительных работ при установке его на объекте. В конструкции АК - Х в значительной мере заимствуются из базового агрегата отработанные ранее технические решения: главная трубозубчатая передача планетарного мультипликатора, статорные элементы компрессора, соединительные муфта и торсион, сборный ротор, тип и принципиальный подход к конструкции лопаточных аппаратов и т. д. Уплотнительные узлы торцевого типа также выполнены на базе прямого аналога, проверенного в условиях эксплуатации.

Анализ потенциального применения создаваемого агрегата, тенденций стоимостных характеристик материалов, необходимых для изготовления установки, и стоимости энергоносителей показал, что крайне желательна конструкция, минимизирующая трудовые и материальные затраты в серийном производстве и эксплуатации агрегатов. Этот аспект в части компрессора агрегата опирается на следующие граничные условия - требования к конструкции:

- окружные скорости на шейках ротора и нагрузки на опорные поверхности должны соответствовать работоспособности опор скольжения в течение заданного ресурса;

- ротор жёсткий;

- минимум узлов межступенчатых уплотнений;

- минимизация осевого усилия;

- минимум числа ступеней;

- дозвуковая проточная часть по абсолютным скоростям в неподвижных лопаточных элементах проточной части, и по относительным - в подвижных;

- применение в конструкции материалов общепромышленного класса.

Оптимальный с точки зрения экономичности и надёжности результатов метод регулирования путём изменения частоты вращения вала компрессора с применением частотных преобразователей признан нецелесообразным, вследствие отсутствия достоверной практической базы для установок мегаватной мощности, как в плане изготовления и надёжности, так и по стоимостным показателям. Регулируемый привод на базе гидротрансформаторных преобразователей признан нецелесообразным по причинам низкой экономичности и существенного усложнения эксплуатационных условий. Конструкция компрессора отвечает возможности регулирования характеристик за счёт изменения циркуляции потока перед рабочими аппаратами с помощью поворотных входных лопаток для обеих ступеней. Однако отсутствие действующего прототипа в условиях взрывоопасной перекачиваемой среды (точнее её смеси с воздухом) не позволяет до получения практического опыта эксплуатации решать задачу этим методом. Для обеспечения плавного регулирования предусматривается дросселирование потока на входе, что даёт возможность обеспечить получение любой комбинации при неизменной частоте вращения ротора компрессора.