и нажмите кнопку «В корзину».
Устойчивая работа компрессора в системе. Помпаж 
Условия работы компрессора в системе при широком диапазоне изменения режимов в значительной степени зависят от взаимной согласованности характеристик компрессора и системы.
Как упоминалось, на режимах работы компрессора, близких к оптимальному, имеет место хорошее согласование потока газа с формой элементов проточной части. При существенном отклонении режимов от оптимального из-за возникновения ударного натекания, отрывов параметры потока газа не соответствуют геометрическим характеристикам проточной части. В потоке возникают различные вторичные течения, возникают сложные физические процессы.
Рассмотрим работу компрессора в системе (рис. 6.13) в случаях, когда характеристики компрессора и системы пересекаются в одной точке. В этих случаях точки пересечения характеристик компрессора и системы обеспечивают устойчивый режим работы компрессора. Если рабочая точка А расположена справа от точки К — максимума характеристики компрессора, то при кратковременном увеличении производительности ЛК давление рс системы становится больше давления рк компрессора. Кинетическая энергия газа, выходящего из компрессора, а следовательно, и производительность компрессора уменьшаются, т.е. восстанавливается первоначальный режим работы в точке А.
Кратковременное уменьшение производительности на ЛК создает условие, когда рк > рс. В этом случае кинетическая энергия газа, выходящего из компрессора, а следовательно, и производительность увеличиваются, т.е. восстанавливается первоначальный режим работы в точке А. Таким образом, любая режимная точка на нисходящем участке характеристики компрессора обеспечивает устойчивую работу компрессора.
Аналогичный ход рассуждений для участка характеристики слева от точки К (важно, чтобы было одно пересечение характеристик компрессора и системы). Если в точке А кратковременно изменяется производительность (увеличивается или уменьшается), рассуждая аналогично прежним случаям, приходим к выводу, что режимная точка может переместиться по характеристике системы в точке В или С. Следовательно, в точках А, В, С работа компрессора в системе устойчива. Работа компрессора устойчива на всем участке С — В характеристики компрессора.
Рассмотрим работу компрессора в точке А на восходящем участке характеристик (рис. 6.14,а,б). При уменьшении давления в системе производительность компрессора становится меньше, чем требуется в системе при новом давлении.
Поэтому давление в системе будет продолжать уменьшаться до достижения точки В. Положение точки В зависит от характеристики компрессора. В этой точке производительность может быть положительной или отрицательной (рис. 6.14,а и б). Так как расход системы больше производительности компрессора, давление в системе должно уменьшаться. Однако незначительное уменьшение давления в системе приводит к переходу компрессора из режима в точке В в режим в точке С. Так как производительность компрессора становится больше требуемой для системы, давление в системе растет, пока режим работы компрессора не достигает точки К, а в системе — точки К'. При незначительном увеличении давления в системе режим работы компрессора из точки К переместится в точку Е. Так как производительность компрессора в точке Е меньше требуемой в системе точки К' (давление снова начнет падать и компрессор достигнет режима работы в точке В, а система перейдет в точку В'. Затем все режимы повторяются.
В результате в комплексе «компрессор — компрессорная система» возникнут автоколебания газа, сопровождаемые внезапными изменениями производительности и давления нагнетания компрессора. Такое явление известно под названием — помпаж компрессора. Точка на характеристике компрессора, левее которой возможен помпаж, называется граничной точкой пом-пажа.
При малых расходах поток газа с определенной степенью повышения давления занимает не всю полость проточной части, что приводит к расширению газа в определенных местах, часть потока газа из отвода возвращается обратно в рабочее колесо, а затем снова выбрасывается в отвод. Возникает так называемый вращающийся срыв потока газа в рабочем колесе. В результате этого происходит колебание давления и производительности, компрессор начинает работать с периодическими ударами, вибрацией. При определенных условиях может произойти прекращение подачи газа или даже разрушение компрессора.
При уменьшении производительности давление нагнетания растет до определенного максимального значения. При дальнейшем уменьшении ∇ начинается нестационарная работа компрессора с ударами и колебаниями параметров. Интенсивность и частота этих ударов зависят от величины рк, плотности перекачиваемого газа, емкости сети трубопроводов и других факторов.
Явление помпажа в компрессорах выражено более явно, чем в насосах, так как перекачиваемый газ в компрессоре и трубопроводе является аккумулятором энергии, способным вызывать упругие колебания в системе.
Кроме того, неустойчивая зона напорной характеристики газовых машин значительно шире, чем у насосов, главным образом за счет применения больших углов. Так, например, зона помпажа у многоступенчатых компрессоров достигает 60%, У нагнетателей наддува транспортных двигателей (β2 = 90°) она распространяется почти до номинального режима, т.е. для таких машин допустимы лишь перегрузки по производительности.
Теоретическая граница помпажа должна совпадать с режимом максимального давления. В действительности помпаж начинается при несколько больших производительностях.
Простейшее объяснение механизма возникновения неустойчивой работы компрессора дано на рис. 6.15.
В общем случае напорная характеристика Н = f(V) представляет собой кривую с двумя точками перегиба. Положение этих критических точек по оси абсцисс может быть различным.
Устойчивость работы машины в системе характеризуется способностью восстанавливать равновесное состояние после окончания действия возмущающих факторов, способных вывести систему из состояния равновесия.
Рассмотренные выше условия относятся к «статическому» состоянию системы. Если в системе есть аккумулятор энергии (резервуар, упругость трубопроводов), то при работе вблизи точки Ря макс имеет место колебание напора и производительности и может произойти скачкообразный переход режима в точку 4. Аналогично может иметь место скачкообразный переход режима из точки 1 в точку 5. Этот процесс может многократно повторяться. Такая неустойчивая работа компрессора, сопровождающаяся резким периодическим колебанием давления и производительности в системе (сети).
Частота и амплитуда колебаний зависят от характеристики компрессора, объема газа в системе, свойств перекачиваемого газа и др.
Для обеспечения устойчивой работы компрессор должен работать на ниспадающей части характеристики H = f(∇). Величина ∇п определяется из анализа формы характеристики компрессора и системы.
При проектировании компрессора границу помпажа стремятся переместить в зону меньших подач. Это достигается путем соответствующего воздействия на геометрические характеристики проточной части. В эксплуатации зону помпажа можно уменьшить снижением частоты вращения компрессора, уменьшением аккумулирующей способности системы. Для работы в непомпажной зоне компрессорная установка оснащается ацтипомпажным устройством, схема которого приводится на рис. 6.16. На нагнетательном трубопроводе включается антипомпажный регулятор (обычно струйного типа), соединенный посредством сервомотора с ан-типомпажным клапаном (АК). Когда потребление сети уменьшается до границы помпажа, включается регулятор производительности. Разница объемов выпускается в атмосферу или во всасывание компрессора.