往复压缩机变工况下吸气阀运动及冲击特性研究

基于局部行程压开进气阀的往复压缩机无级气量调节系统采用液压系统驱动机械执行机构控制吸气阀的开启时间实现气量调节。本文通过建立气量调节工况下往复压缩机工作循环的数学模型与吸气阀阀片运动的数学模型,模拟了不同负荷下气缸内动态压力,分析执行机构外力瞬间撤销下吸气阀阀片自由关闭时的运动规律;利用AMESim软件对复位弹簧在不同的弹簧刚度下执行机构运动规律进行研究;通过实验与仿真结果对比分析,确定了气量调节工况下吸气阀运动规律和气量调节工况下缸体振动冲击的来源;为往复压缩机无级气量调节系统的研发和气量调节工况下往复压缩机吸气阀故障诊断提供理论依据。     

往复式压缩机气量无级调节过程中进气阀的动态研究

根据大型往复式压缩机顶开气阀气量无级调节系统的基本原理,建立气量无级调节系统作用下,压缩机进气阀自动阀工作方式时的阀片的运动微分方程以及气体流动的微分方程,分析阀片升程、阀隙马赫数、执行机构作用力撤销时刻对气阀动态过程影响;利用液压机械仿真平台AMESim,对执行机构控制下的阀片运动过程建立仿真模型,对其运动规律进行仿...     

阀片顶开位移对往复压缩机气量调节效果影响研究

由往复压缩机部分顶开进气阀的气量调节原理可知,排气量的调节是由进气阀延迟关闭时间决定的,回流过程中的气阀通流面积将影响往复压缩机气量调节的实际效果。基于满负荷往复式压缩机工作原理建立了气量调节工况下的单级往复压缩机工作循环模型,模拟了气阀不同顶开间隙对应通流面积不同时的往复压缩机回流过程,获得了压缩机气缸动态压力变化规律;根据执行机构液压原理,利用AMESim液压仿真平台建立了执行机构模型,模拟执行机构工作状态,获得了不同顶开位移下的执行机构撤回运动规律。本文研究成果为气量调节工况下的气阀通流面积优化选择奠定了基础。     

HydroCOM无级气量调节系统在往复压缩机上的应用

研究分析了应用于中国石油乌鲁木齐石化加氢裂化压缩机上的HydroCOM无级气量调节系统的工作原理和控制逻辑,该系统基于部分行程顶开进气阀调节理论,核心部件是液压执行机构和电磁阀,通过压叉强制顶开进气阀片控制进气阀的打开时间,从而只压缩工艺所需要的气量。计算比较了该系统在压缩机组中实际使用中的节能效果,该系统调节下的往复压缩机轴功率与排气量成正比,实现了连续无级气量调节,并对该系统执行机构密封室出现的填料损坏问题的原因进行了探讨和分析,发现工况恶劣与装配不合适是引发密封填料损坏的主要原因。HydroCOM系统对于往复压缩机的控制快速而精准,节能效果明显,避免了起动、停机过程中较大的压力波动,同时也能够使压缩机的各项运行参数更稳定。     

往复式压缩机无级气量调节工况的CFD仿真研究

针对往复式压缩机进行气量调节时内部瞬时流场复杂多变的问题,对压缩机变负荷工况下的气缸内气体动态压力、平均温度、质量,气阀阀片的运动规律及气阀流域气流速度变化进行了研究。对吸气阀关闭角度与负荷值之间的关系进行了归纳;基于计算流体动力学(CFD),根据往复式压缩机工作参数设定求解参数和流体物性参数,提出了一种对其在无级气量调节工况下的内部流场进行瞬态数值仿真的方法。研究结果表明:压缩机变负荷时,气缸压力实验和仿真数据在各阶段的最大相对误差不超过10%,验证了模型的准确性;随着吸气阀关闭滞后,压缩机负荷下降的变化率增加;当负荷降低,回流阶段内的气流平均速度增大,其最大值高于吸气阶段最大值,缸内气体平均温度略有上升。     

往复压缩机气量调节工况阀片侧倾分析

建立了往复压缩机阀片侧倾运动模型,对比分析了正常工况与顶开进气阀调节工况下阀片侧倾撞击过程,揭示了顶开进气阀无级气量调节方法阀片中侧倾对压缩机气阀的影响.     

往复压缩机无级气量调节系统卸荷器动作特性研究

往复压缩机无级气量调节系统在石化行业应用广泛,卸荷器作为系统执行机构的关键部件,其动作特性的优劣直接关系到气量调节系统的的效率及压缩机进气阀阀片的寿命。利用Ansys/Ls-dyna显式动力学软件首先模拟了压缩机额定转速下进气阀自动开启过程,并利用电涡流位移传感器测出了对应工况下阀片的动作位移,对比验证了模型的可靠性,在此基础上模拟了不同供油压力及不同顶出时间下卸荷器的动作,确定了较为理想的液压顶出力和顶出相位,并得出卸荷器的合理动作可有效缓解阀片振颤、改善阀片受力的结论。     

往复压缩机变负荷工况阀片运动规律及气缸内状态仿真研究

为了更好地了解往复式压缩机在不同工况下阀片的运动规律以及气缸内压力、温度的变化情况,对压缩机气缸及阀片运动规律进行了模拟仿真研究。采用有限元分析手段建立了往复压缩机的三维流场模型,在变负荷工况下,运用Fluent软件模拟分析了压缩机气阀与气缸工作状态;在正常工况下,模拟了压缩机气阀的运动情况和气缸内的压力变化情况,并利用往复压缩机实验台进行了实验验证;在气量调节工况和不同的阀片顶开位移的工况下,针对压缩机进行了模拟,得到了不同工况下阀片运动规律、气缸内示功图及气缸内温度变化规律。研究结果表明:针对机组复杂运行状态可用计算机仿真研究进行深入模拟,获得贴近实际运行状态的数据,对分析压缩机运行状态,改进优化气量调节系统具有重要作用。     

往复压缩机流量无级调节系统动态特性研究

基于主动控制吸气阀原理的流量调节系统具备调节范围宽、速度快、稳定可靠等优点,在大型工艺往复压缩机中具有较大优势,调节系统动态特性是衡量调节性能的重要指标。建立了耦合控制系统、液压系统、执行机构等组件的数学模型,分析了排气储罐内气体压力、阀片位移、缸内气体压力、控制角度等特性参数的变化规律。结果表明：调节工况下阀片打开过程早于执行机构,随后共同复位,且复位过程中存在微小碰撞。利用排气储罐内气体压力间接控制压缩机排气量的方法存在调节滞后性,造成罐内压力脉动增大,低流量时更加明显。调节过程中阀片位移与缸内气体压力均具有周期性变化规律,PID参数的欠优化导致调节过程中多次出现最小控制角度,降低了调节系统的稳定性。     

全量程可调气阀的调节机构和最优调节力的分析

介绍了活塞式压缩机气量无级调节系统中进气阀的一种液压顶开装置,并从理论上分析了液压顶开力对于阀片运动的影响以及阀片速度缓冲结构对于改善阀片寿命的重要作用。     

往复压缩机流量调节装置不同运动规律下三维流场仿真研究

针对流量调节装置改变吸气阀阀片运动规律,进而造成往复压缩机内部流场复杂多变的问题,采用基于CFD的流体分析软件FLUENT对往复压缩机三维模型在不同流量调节装置背压、复位弹簧刚度工况下进行内部流场仿真模拟,从而得到运动部件运动规律、压缩机内部动态压力及压缩机示功图等.研究结果表明,不同流量调节装置影响往复压缩机吸气阀撤...     

P-V图和阀片运动图在冰箱压缩机性能评价中的应用

通过建立新的实验平台,准确测量压缩机各腔体内的气体压力和吸排气阀片的升程量,获取真实的P-V图和阀片运动图。对压缩机P-V图和阀片运动图进行同步研究和分析,得到阀片动作与压缩机内部工作过程的耦合关系,从而为压缩机优化提供方法。实验数据表明：在ASHRAE工况下,该款压缩机循环功耗为66.825W,其中排气压力损失功耗占比为4.254%,吸气压力损失功耗占比为1.2%,吸气阀片位移为2.148mm,排气阀片位移为0.825mm。对压缩机吸排气阀片延时现象进行了分析。     

Valve dynamic and thermal cycle model in stepless capacity regulation for reciprocating compressor

The existing researches of stepless capacity regulation system by depressing the suction valve for reciprocation compressor always adopt hypothesis that the compressor valves are open or close instantaneously, the valve dynamic has not been taken account into thermal cycle computation, the influence of capacity regulation system on suction valves dynamic performance and cylinder thermal cycle operation has not been considered. This paper focuses on theoretical and experimental analysis of the valve dynamic and thermal cycle for reciprocating compressor in the situation of stepless capacity regulation. The valve dynamics equation, gas forces for normal and back flow, and the cylinder pressure varying with suction valve unloader moment during compression thermal cycle are discussed. A new valve dynamic model based on L-K real gas state equation for reciprocating compressor is first deduced to reduce the calculation errors induced by the ideal gas state equation. The variations of valve dynamic and cylinder pressure during part of compression stroke are calculated numerically. The calculation results reveal the non-normal thermal cycle and operation condition of compressor in stepless capacity regulation situation. The numerical simulation results of the valve dynamic and thermal cycle parameters are also verified by the stepless capacity regulation experiments in the type of 3L-10/8 reciprocating compressor. The experimental results agree with the numerical simulation results, which show that the theoretical models proposed are effective and high-precision. The proposed theoretical models build the theoretical foundation to design the real stepless capacity regulation system.     

A study on cycle performance variation of a linear compressor considering valve behavior

Journal of Mechanical Science and Technology - The suction valve of a linear compressor is a reed valve and the discharge valve is a circular plate valve. The reed valve moves in three dimensions...     

带自弹缓冲片压缩机网状阀研究及应用

提出一种新型结构带自弹缓冲片压缩机网状阀，这种气阀缓冲片中心无弹性臂，自身设计成为一弹性体，因而缓冲片工作过程应力小，自身刚性系数大，缓冲片弹簧力大，气阔的可靠性较高。运用有限元法计算自弹缓冲片刚性系数、工作过程应力及等效运动质量，并建立相应的气阀工作过程数学模型。带自弹缓冲片压缩机网状阀应用于一系列大、中型压缩机气阀设计或改造，效果良好。