五平行轴压缩机齿轮系统非线性动力学特性研究

齿轮啮合式多平行轴高端压缩机在现代能源装备中十分重要,具有效率高,造价低,结构紧凑优点,其重要特征是多个转子通过齿轮啮合而成,使得整个转子系统的动力学特性十分复杂,这也造成了齿轮非线性啮合特性会对机组工作性能产生明显的影响。以某五轴压缩机的齿轮系统为研究对象,建立考虑齿轮时变刚度,齿侧间隙以及齿轮啮合误差的系统动力学模型,并对建立的系统的模型进行了无量纲处理。利用数值分析方法计算分析了不同啮合频率以及不同负载作用下齿轮系统的响应特性及其复杂动力学行为。计算结果表明,由于轮齿间的啮合与冲击作用,齿轮系统会随着啮合频率的变化出现明显的非线性现象;通过控制负载可以减小齿轮的冲击现象,进而保证齿轮系统工作在特定的振动状态。     

基于流固耦合的压气机叶片拓扑优化研究

为解决气流载荷和离心力耦合作用下压气机叶片应力应变过大问题,以离心式压气机叶片为研究对象,通过ANSYS Workbench仿真平台对叶轮叶片进行单向流固耦合数值模拟,得到的应变与应力主要集中在进口叶片较薄处,易产生疲劳破坏.采用GENESIS模块对叶片进行应变与应力多目标拓扑分析,基于拓扑结果在BladeGen重建叶...     

示功图畸变的往复压缩机故障自动分析

示功图是有效的参数法诊断手段,可在较深层次上诊断压缩机故障.基于前期开发的示功图自动测试系统,研究开发了一个基于示功图畸变的故障分析系统.系统由独立的故障规则库和应用程序框架组成开放式的体系结构,采用综合比较诊断法,可对测试示功图进行自动分析和故障判断;对示功图可显见的压缩机故障,归纳出数值型和变化型两类故障特征参数,并设置参数变化阈值以表征参数的允许变化范围;以特征判据、故障判据和故障特征数据表组成故障规则数据库,以特征参数的组合作为故障判据;系统支持面向用户的故障规则扩展功能,可适应新的研究成果的扩展应用.     

Present status and one upgrading method with a cold compressor of the EAST sub-cooling helium cryogenic system

Since 2006,the superconducting toroidal field (TF) coils of the Experimental Advanced Superconducting Tokomak (EAST) have been successfully cooled by supercritical helium at a temperature of 4.5 K and a pressure of 4 bara in eleven experiments.To obtain higher operating currents and magnetic fields it is necessary to lower the operating temperature of the TF coils.The EAST sub-cooling helium cryogenic system,with a warm oil ring pump (ORP),was tested twice in cool-down experiments,which made the TF coils operate at 3.8 K.However,the long term operational stability of the sub-cooling system cannot be guaranteed because of the ORP's poor mechanical and control performance.In this paper,the present status of the EAST subcooling helium cryogenic system is described,and then several cooling methods below 4.2 K and their merits are presented and analyzed.Finally,an upgrading method with a cold compressor for an EAST sub-cooling helium cryogenic system is proposed.The new process flow and thermodynamic calculation of the sub-cooling helium system,and the main parameters of the cold compressor,are also presented in detail.This work will provide a reference for the future upgrading of the sub-cooling helium system for higher operation parameters of the EAST device.     

合成氨压缩机级间换热器结焦超声清洗的研究

在贵州某公司以半水煤气合成氨工艺的运行维护中,压缩机级间换热器结焦是一个最为突出、急需解决的问题。结焦造成换热效率下降,阻力增加,压缩比降低,严重影响生产的正常运行。本文以贵州某公司合成氨压缩工段换热器结焦为研究对象,根据前期对结焦机理及结焦物化学组分的研究,采用超声清洗方法,选取OP-10、十二烷基磺酸钠作为主剂,氢氧化钠作为碱性助剂,研究对比各试剂的清焦能力,并对其进行复配,考察清洗剂的组成、浓度以及清洗温度对焦垢去除能力的影响。结果表明：OP-10乳化剂最佳浓度为60g/L,十二烷基磺酸钠的最佳浓度为50g/L,氢氧化钠的最佳浓度为3g/L;且当浓度为60 g/L的OP-10乳化剂、50 g/L的十二烷基磺酸钠和3g/L的氢氧化钠复配组成体积比为1∶2∶2的清洗剂,在50℃时对焦垢进行超声清洗的清洗效果最好。     

叶尖小翼调控压气机叶栅间隙流场结构的试验研究*

在低速条件下,对叶尖不同位置安装小翼的压气机叶栅流场进行试验研究。通过端壁静压孔对上端壁流场进行测量,叶栅出口流场利用五孔气动探针测量,细致分析不同安装方式叶尖小翼对压气机叶栅叶尖端区流场结构、气动损失和通流能力的影响。结果表明,不同安装方式的叶尖小翼对压气机叶栅间隙流场影响不同。与无叶尖小翼的常规叶栅相比,吸力面小翼使得叶栅损失降低的同时带来了流动堵塞的降低,压力面小翼使得叶栅损失和流动堵塞同时增加,组合小翼在降低叶栅损失的同时有效降低了叶栅的流动堵塞,改善了叶栅的通流能力。通过与常规叶栅叶尖区域流场结构的详细对比分析,对不同安装方式的叶尖小翼的影响机理做出解释。     

基于功能安全的天然气低压机SCADA系统

天然气是易燃易爆气体,保障低压机系统及储备站的安全是低压机计算机控制系统设计时需要考虑的第一要素。为了增强传统SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition,数据采集与监视控制系统）系统的安全性,通过引入功能安全分析和风险控制的理念,提出一种具有功能安全的天然气低压机SCADA系统。依据低压机的工艺要求和工艺分析需求,在设计了控制系统与安全相关系统相统一的SCADA系统架构基础上,重点描述了控制系统硬件设计、控制软件设计以及监控软件设计。SCADA系统采用Rockwell PLC作为控制站,实现对天然气储配站低压机的远程控制,完成对过程数据的采集,通过组态监控站实现对工艺参数和风险因素的实时显示和报警。基于功能安全的SCADA系统提高了储配站安全性、降低了设备风险,其在文星湾（重庆市北碚区）天然气储配站SCADA控制系统改造工程中的成功应用,证明了风险分析和功能安全对于提高储配站安全保障的可行性。     

MVR空心桨叶干燥污泥的特性及动力学

基于空心桨叶干燥机建立了一套机械蒸汽再压缩式热泵干燥系统,将相同质量的污泥(100±0.1)kg,在真空压力约为95kPa、压缩机出口蒸汽温度为95~115℃进行恒温干燥实验,从而得到污泥干燥过程中含水率以及干燥速率等变化曲线,压缩机出口蒸汽温度为95~115℃,污泥临界湿含量从0.22增加到0.34。引入5种常用的污泥干燥模型,利用Origin软件对实验数据进行分段拟合分析,得到污泥加速阶段和降速阶段的干燥动力学模型MR=exp(-ktⁿ)。以分段函数形式表示的干燥方程分别为:MR=exp[-(2.78×10^-4T-0.01896)t^1.596],(加速阶段);MR=0.894-0.564(1.737×10^-4T-8.05×10^-3)t(恒速阶段);MR=exp[-(2.26×10^-4T-0.01365)t^1.984](降速阶段)。对实验得到的干燥模型进行验证,计算得到各干燥阶段污泥湿含量平均相对误差,并将实验所得干燥曲线和干燥速率曲线与模型计算值进行比较,可以看出分段处理能较好的描述污泥干燥规律。     

S-CO2布雷顿循环中离心式压缩机研究现状

从小型离心式压缩机运行效率和冷凝影响两方面介绍了国内外机构对S-CO2离心式压缩机研究的现状。指出:采用小型离心式压缩机对布雷顿动力循环系统中压缩机的设计和理论研究进行实验验证仍是最优的方案;应充分利用现有技术深入研究小型离心式压缩机内部流场分布和边界层的影响,为S-CO2离心式压缩机设计与优化提供理论支持。     

FBC矿用防爆轴流抽出式局部通风机的试制

为了满足煤矿井下局部通风方式或者井下机械设备冷却、除尘的要求,研制了抽出式防爆局部通风机,文章详细介绍了设计的主要参数、工作原理及其结构特点,并阐述了为保证井下安全可靠运行所采取的措施。