柱塞式能量回收一体机泵端多工况压力脉动试验

发布时间：2021-06-28 20:53

　　为研究不同具体工况对海水淡化柱塞式能量回收一体机压力脉动特性的影响,分别在泵端的进出口布置压力脉动监测点,控制变量使压力脉动试验分别在（控制出口压力恒定）转速为800～1 600 r/min和（控制转速额定）出口压力为4.5～7.5 MPa等9种工况下进行.通过分析试验结果的时域规律可得:在一体机泵端出口处,压力脉动率曲线的基波表现为三角波形态;随着一体机转速的递增,出口的压力脉动率曲线的谐波振幅递增,基波振幅则递减;进口处压力脉动曲线波形随转速递增产生不规律变化.通过对试验结果中频域的分析可得:轴频在较低转速时是出口压力脉动的主要影响频率,柱塞倍频在较高转速成为主要影响频率,并在轴频的3Z倍（Z为柱塞数）出现谐波;随着出口压力的递增,出口压力脉动幅值在轴频和柱塞倍频处均为递增,压力脉动率维持不变,且频率分布则变得更加集中;同时吸入口的压力脉动率幅值随着出口压力的递增在柱塞倍频处递增,而在轴频处递减. 

【文章来源】：排灌机械工程学报. 2020,38(07)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

柱塞式泵与能量回收一体机结构

试验在浙江沃尔水务科技的水液压综合试验台上进行，试验系统主要由水箱、增压泵、压力阀件、反渗透海水淡化膜组、电磁流量计、压力表、变频电动机、高频压力传感器等组成，如图2所示．一体机泵端为海水淡化装置提供压力的主要元件，其进出口的压力脉动是一体机噪声与振动产生的主要原因[13].基于柱塞式一体机的运行原理[14-15]，假定柱塞式一体机稳定运行，这时泵端缸体的角速度、滑靴副所在的斜盘倾斜角均为定值[16]．柱塞式一体机泵端出口压力由反渗透淡化膜组的性能参数决定．

为了记录进出口压力值随时间变化的基本规律，必须数字化处理传感器产生的电流信号，并对数字信号进行实时的采集．DAQ数据采集系统(其框图见图3)是目前计算机数据采集的方式之一，本试验使用基于DAQ系统研发的数字化信号采集箱，其功能是转化传感器产生的高频电流脉冲信号．数字信号传递给电脑端的水力机械测试分析系统，使其对数字化信号进行连续性的显示和采集．由于测量的进出口端面压力较高，压力波动速度快，采用量程为0～20 MPa，输出为4～20 m A的标准电流信号，精度为0.5%，采样频率为1 024 Hz的高压高频压力传感器．

【参考文献】：
期刊论文
[1]国际标准对国内往复泵生产的启示——GB/T 34391-2017《石油、石化和天然气工业用往复泵》标准解读[J]. 韩彩红,薛胜雄,陈正文,庞雷,陶立国.  流体机械. 2020(03)
[2]基于转子动力学及振动传递路径的轴向柱塞泵振动研究[J]. 权凌霄,白如霞,高静,卫炜.  液压与气动. 2018(10)
[3]基于AMESIM的斜盘式轴向柱塞泵压力脉动参数研究[J]. 李硕勋,赵铁栓,郑威,党兵兵.  重型机械. 2018(05)
[4]双排式轴向柱塞泵流量脉动特性研究[J]. 姜继海,杨堃,申通,杨广文,焦玲,杨奥然.  液压与气动. 2017(09)
[5]系列高效海水淡化高压泵的研制[J]. 王家斌,叶晓琰,李秀鹏,胡敬宁,李彩虹,郑建波.  排灌机械工程学报. 2017(05)
[6]液压柱塞泵压力脉动函数的仿真分析[J]. 张天霄.  振动.测试与诊断. 2016(05)
[7]轴向柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法[J]. 许睿,谷立臣.  农业机械学报. 2016(07)
[8]海水淡化轴向柱塞泵流体特性分析[J]. 何雪明,陈双成,张荣,武美萍,纪小刚.  流体机械. 2016(01)
[9]柱塞泵球面配流盘阻尼槽对流量脉动性的影响[J]. 单乐,王金林,冀宏,郭海堂,赵腾.  液压与气动. 2015(02)
[10]水压轴向柱塞泵内部空化流动数值模拟[J]. 翟江,赵勇刚,周华.  农业机械学报. 2012(11)

博士论文
[1]轴向柱塞泵流量脉动及配流盘优化设计研究[D]. 马吉恩.浙江大学 2009

硕士论文
[1]海水淡化柱塞式高压泵与能量回收一体机数值模拟与试验研究[D]. 柳祝勋.江苏大学 2019



本文编号：3255031