活塞式压缩机排气量无级调节系统关键技术的研究

发布时间：2020-06-23 02:19

【摘要】：对大型活塞压缩机而言,实现排气量的无级连续调节必不可少。相对于其它无级气量调节方法,部分行程顶开进气阀排气量调节方式不仅实现了排气量全量程的无级连续调节,而且使压缩机仅压缩实际需要的气体,在减少排气量的同时也降低了能耗。目前,国外贺尔碧格公司已开发出类似的产品,但因为价格和可靠性问题,使其在国内推广应用受到了限制；同时国外COOK等压缩机公司也将压缩机气量调节装置的研究作为技术开发重点,已有相关的研究计划见诸报导。因此研制开发一套符合我国国情并有自主知识产权的部分行程顶开进气阀气量无级调节系统意义重大。 论文以教育部博士点基金项目“变质量压缩系统新型回流气阀运动特性研究”和“十一五”科技支撑计划项目“高效节能压缩机关键技术研究”(编号:2008BAF34B13)为依托,对气量调节工况下的压缩机热力循环过程和气阀运动规律进行了较为深入的理论和实验研究,研制开发了能够实现0—100%全量程气量无级调节方法的关键技术和装置,并成功应用于大型石化活塞式压缩机中。现场使用效果表明,本论文所开发的部分行程顶开进气阀压缩机气量调节装置运行可靠、节能效果明显。 本文的主要研究内容有： 1.建立了气量无级调节工况下压缩机热力循环模型,理论计算了排气量与进气阀顶开角度的变化规律,实验室压缩机试验表明计算结果同测量基本吻合； 2.建立了气量无级调节工况下阀片动力学模型,分别给出了基于实际气体状态方程和理想气体状态方程的气阀阀片运动方程组,通过试验验证和理论计算对比研究,揭示了气量调节工况下气阀阀片的运动规律； 3.建立了气量无级调节下气阀多自由度运动模型,通过计算正常工况和气量无级调节工况下气阀运动过程表明,用于气量调节的压叉的存在将大大地减少阀片侧倾运动； 4.设计了一套应用于气量无级调节装置的控制系统,提出一种能实现压缩机与液压分配器保持转速与相位同步的反馈控制方法,构建了上位机控制压缩机运行、下位机控制气量调节的系统构架,提出了应用于气量无级调节系统的压缩机多级控制策略； 5.研制了一套能应用于爆炸性气体区域的气量无级调节装置,并成功应用于镇海炼化的工业现场大型活塞压缩机上； 6.借助有限元工具,分析了在气量调节工况下压叉与阀片的碰撞过程,评估了气阀装配、压叉重量和不同材料的压叉对阀片碰撞过程中最大应力的影响。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH457
【图文】：

1.手动可变余隙调节经文献【’“]披露的最早可变余隙容积调节装置如图1一1示，通过人工旋转扳手改变气缸附加余隙容积。虽然此装置己运行20多年，但对调节的反馈不够及时以及不能远程控制限制了此装置的推广应用。附加余隙容积图1一1手动余隙无级气量调节装置

压缸的油路，液压缸内的活塞便得以固定。eo队 evvP的工业应用有 :HoneoyestorageCo印oration(图x一3.a)和 westemGasResoureeS(图1一3.b)。在上述两个应用实例， {ICOPACVVP分别采用了cCurevesTM软件和以 AelModelingKennel为核心的升级eEs’seAjax丁M软件作为监控系统。 COPACVVPa:工万 oneoyeStorageCorporationCorpox·ation、V亡 stemGasResoureS图1一 3CO以CVVP现场安装3.DR一HVVP调节机构

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本文编号：2726634