往复式压缩机气量调节系统分析与装置优化

发布时间：2023-04-22 11:25

　　压缩机作为广泛应用于石化冶金行业的通用机械,随着现场生产需求的变化,对大型往复式压缩机进行气量调节也是必不可少的。其中部分行程顶开进气阀气量调节方法具有调节范围大、操作方便和等比降低能耗等优点,是一种理想的调节方法。分析气量调节对压缩机的动力学性能的影响,对气量调节装置进行优化设计、对推广该气量调节方法具有重要的意义。本文首先对气量调节工况下的压缩机动力学性能进行了深入研究,评估了气量调节系统对压缩机平稳运行的影响,为气量调节方案的设计提供理论支持;其次对液压执行机构中的液压分配器进行结构优化设计,并对内部流道进行流体仿真分析。最后通过设计的液压性能试验,来验证新液压分配器的性能能否满足气量调节系统的要求。本文的主要研究内容如下:1)压缩机变工况下的动力学性能分析。针对变工况下压缩机气缸内气体力的变化,以某一具体型号压缩机为例,计算得出对于不同气量调节比例下的相关参数。对该压缩机的运动学及动力学参数进行系统的计算分析,绘制各参数在一个旋转周期内的曲线。同时将正常工况与变工况下的参数进行对比分析,分析得出气量调节系统的安装不会对压缩机平稳安全运行造成不利影响。2)液压分配器的结构改进和内...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 往复式压缩机气量调节概述
        1.2.1 常见气量调节方法
        1.2.2 顶开进气阀气量调节方法概述
    1.3 变工况下压缩机动力学分析方法研究
        1.3.1 往复式压缩机动力学研究现状
        1.3.2 变工况下压缩机的动力学问题
    1.4 部分行程顶开进气阀调节执行机构研究
        1.4.1 气量调节系统执行机构技术现状
        1.4.2 液压分配器的研究进展
    1.5 本课题的研究内容
第2章 往复式压缩机变工况动力学分析
    2.1 变工况下气体力的计算
        2.1.1 气量调节比例系数η的引入
        2.1.2 MW-260/0.2-17-X型压缩机气体力计算
    2.2 变工况下压缩机动力学分析
        2.2.1 综合活塞力计算分析
        2.2.2 连杆力计算分析
        2.2.3 倾覆力矩的校核计算
        2.2.4 曲轴切向力计算分析
        2.2.5 飞轮矩的校核计算
        2.2.6 曲轴径向力计算分析
    2.3 本章小结
第3章 液压分配器的优化设计
    3.1 气量调节系统组成
    3.2 液压执行机构的组成
    3.3 新型液压分配器的结构设计
        3.3.1 设计要求及旋转轴的结构设计
        3.3.2 内套筒的结构设计
        3.3.3 外套筒及其他配件结构
        3.3.4 密封及传感元件的选择
        3.3.5 整体外部结构的确定
    3.4 本章小结
第4章 液压执行机构内部流场研究
    4.1 液压元件流场仿真
    4.2 流体流动的守恒原理
        4.2.1 质量守恒原理
        4.2.2 动量守恒原理
        4.2.3 能量守恒原理
    4.3 新型液压分配器内部流场分析
        4.3.1 流道物理模型
        4.3.2 有限元模型及条件设置
        4.3.3 计算结果分析
        4.3.4 结论总结
    4.4 本章小结
第5章 液压分配器实验研究
    5.1 实验设备
    5.2 数据采集和监控系统
        5.2.1 状态监测及数据采集程序设计
        5.2.2 步进电机控制方案
    5.3 实验数据分析
        5.3.1 额定供油压力下的性能分析
        5.3.2 出口工作压力对称性分析
        5.3.3 高低压配比分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表情况
作者简介



本文编号：3797545