低耗往复式膜生物反应器系统的中试应用研究

以往复式振动膜生物反应器(VMBR)技术为核心,构建了低耗往复式膜生物反应器(LEP-N-MBR)中试系统,以处理污水处理厂A^(2)/O出水,污水处理量为350m^(3)/d.结果发现,整个运行阶段振动膜能耗仅为0.020(kW·h)/m^(3),MBR能耗得到极大降低.当系统污泥浓度(MLSS)为3000mg/L时TN和COD去除率分别为53.78%和61.76%,出水NH_(4)^(+)-N仅为0.51mg/L;而MLSS为6000mg/L时,出水NH_(4)^(+)-N浓度升高至2.07mg/L,同时相较于MLSS为3000mg/L时,膜运行周期缩短33.3%.批次测试显示,系统污泥的最高氨氧化速率和反硝化速率分别为3.65,5.55mg/(g·h).高通量测序表明,低营养环境下,往复振动膜促进了膜表面有机物的释放,被Hyphomicrobium以及norank_f__Microtrichaceae等利用代谢强化了脱氮效果.低耗高效的中试LEP-N-MBR系统可为城镇污水处理厂提供技术新视角与理论指导,助力实现“双碳”目标.

智能监测系统在往复式压缩机上的应用

往复式压缩机在工业生产中起着重要作用,但是机组具有易损件多、故障频繁等特点,一旦发生故障,后果较为严重。目前往复式压缩机运行监测主要是依靠人工数据采集及研判,来确定机组维修时间及项目,效率低,准确性差。对智能状态监测系统在往复式压缩机上的应用进行研究,重点对监测系统测点布置、功能模块进行介绍,并结合实例,分析状态监测对往复压缩机监控的可靠度。

往复式压缩机气阀故障分析及预防措施

作为往复式压缩机的重要组成部分,气阀质量与压缩机运行效果息息相关。在实际运行过程中,气阀容易因各种因素出现故障,通过分析气阀故障产生原因,有助于保障压缩机稳定、持续运行。为了提升企业经济和社会效益,本文从往复式压缩机气阀结构入手,对气阀性能要求展开研究,深入分析气阀故障与原因,提出往复式压缩机气阀故障预防措施,旨在为相关人员提供参考。

基于数字孪生技术的往复式空气压缩机效率预测方法研究

通过建立往复式空气压缩机数字孪生体模型,实现压缩机效率预测和参数寻优的方法,具有灵活、成本低、通用性好的优势.但是在多变量条件下,传统的基于BP神经网络孪生模型训练时间长、工作量大,寻优过程易陷入局部最优解,不易实现全局最优.针对传统孪生体模型存在的问题,提出了基于CIWOA-BPNN算法的孪生体模型构建方法,通过主成分分析法确定孪生体模型关键指标,在BPNN模型基础之上引入改进的鲸鱼优化算法.研究表明,基于CIWOA-BPNN算法的孪生体模型有效避免了BPNN模型陷入局部最优解.用CIWOA-BPNN算法预测压缩机效率相对误差小于0.6%,决定系数为0.99775,与传统模型相比大幅提升了预测精度.

基于HYSYS的往复式天然气压缩机橇数字孪生系统

针对海上平台电驱往复式天然气压缩机橇工艺机理分析映射难、运行监测不够全面、智能化运维水平较低等问题,创建了一套基于HYSYS机理模型的整橇数字孪生系统。设计了数字孪生系统驱动方法,为HYSYS机理模型的输入参数采集和计算结果映射,以及系统的数据循环传输和功能执行提供理论基础。针对整体建模较为复杂的整橇天然气2级压缩流程进行了简化,并以此为基础进行了HYSYS软件仿真模型构建,将HYSYS模型冷却水流量的仿真计算结果与设备设计性能参数进行分析对比,验证了模型的映射性能。基于MySQL数据库和MATLAB编程构建了HYSYS与数据库的通信接口。搭建了数字孪生系统可视化软件操作平台,配套了硬件系统并进行了功能验证和有效性、实时性测试。研究结果表明:基于HYSYS机理模型的整橇数字孪生系统可实时有效地实现天然气2级压缩流程较为全面的状态参数计算、在线监测和工艺机理分析映射。

基于GA-BP的往复式压缩机状态监测与预测性维护

针对某增压站现有压缩机状态监控系统识别故障信号困难,故障发生前未能提前预警的问题,开发了面向预知维修的往复式压缩机状态监测与预测系统,建立一套完整的软件及硬件体系。气阀作为往复式压缩机的重要运动部件,其状态监测的测点位于阀盖外表面中心处,以气阀状态监测为例,建立了气阀盖振动力学模型。综合运用时域、频域和小波特征提取方法进行振动信号分析,得到正常状态和故障状态的信号特征,提取状态指标。运用遗传算法优化神经网络模型,建立基于GA-BP的往复式压缩机振动趋势预测模型,试验测得模型的预测误差小于0.04。现场应用结果表明,该系统可实现全天候实时在线监测与预测,实现预知维修,减少工作人员的维保压力,提高机组运行安全性和效率,节省运维成本。

基于流固耦合的全封闭往复式压缩机数值仿真及吸气舌簧阀的优化

为了考察用于制冷的小型往复式压缩机在吸排气过程中的吸气舌簧阀和排气舌簧阀的最大接触冲击力和量化吸入与排出气缸中的冷媒气体量,以某型号往复式压缩机的实际结构为基础,建立了该型号往复式压缩机的数值仿真计算模型,对其吸排气过程进行了数值仿真计算,并根据仿真计算结果对吸气舌簧阀进行了优化。研究结果表明,吸气舌簧阀优化前后与其阀座的最大接触冲击力分别为102.3 N和98.2 N,最大接触冲击应力分别为151.1 MPa和148.3 MPa,分别减小了4.1 N和2.8 MPa;优化前后一个周期内吸入气缸的气体质量分别为9.8×10^(-3)g和1.05×10^(-2)g,增加了7×10^(-4)g;优化前后吸气舌簧阀位移升程最大颤振幅值分别为1.49 mm和0.56 mm,减小了0.93 mm,吸气舌簧阀初次冲击阀座后的最大反弹位移分别为0.48 mm和0.28 mm,减小了0.2 mm。优化后,吸气舌簧阀最大接触冲击力、最大接触冲击应力和位移升程颤振幅度减小,吸入气缸的气体质量增加,结果可为提高吸气舌簧阀的使用寿命和往复式压缩机的工作效率提供有力的支撑。

林下三七茎叶采收机设计及往复式割刀仿真试验

三七属于长茎秆类作物,茎叶采收是三七收获的重要环节之一。针对林下三七茎叶采收劳动强度大、缺乏成熟的采收装置等问题,结合林下三七农艺要求和茎秆力学参数,设计了一种林下三七茎叶采收装置,主要由控制箱、机架和剪叶装置组成,确定了整机尺寸、切割行程、前进速度和割幅宽度等参数。对往复式切割器关键结构参数的设计主要包括动刀片、定刀片、曲柄连杆机构、护刃器等,能够满足三七茎叶不伤苗、不漏割的技术要求。对切割器进行了运动学分析,在切割速度为0.4~0.8 m·s^(-1)时,能够在保证切割效果的同时,还保证整机的稳定性及安全性。构建了三七茎秆和切割刀片的刚柔耦合仿真模型,开展切割刀片仿真分析,将最大切割力作为评价指标,通过三因素三水平试验可知,影响切割的因素由大到小依次为切割倾角、切割速度、刀具构型,确定了刀型对三七茎秆切割力的降低效果为三角形刀片>梯形刀片>矩形刀片,三七茎秆-切割刀片的最优参数组合为切割倾角为90.5°、刀型为三角形刀片和切割速度为0.52 m·s^(-1),此时最大切割力为7.46 N,满足切割要求。

多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石法向力试验研究

多线摇摆往复式线锯切割加工是目前将蓝宝石晶棒切割成晶圆衬底的主要加工方法,加工过程中法向切割力是反映加工过程稳定性的重要指标。测量了多线摇摆往复式线锯切割蓝宝石晶棒过程中产生的法向力F_(n),跟踪了晶棒不同位置和不同切割深度下法向力的变化规律,以法向力变化幅值ΔF_(n)为指标,探究各种工艺参数对加工过程稳定性的影响。试验结果表明:法向力F_(n)与线锯的往复运动、工件的摇摆运动有明确的对应关系,晶棒前端的ΔF_(n)与中后端的有明显的不同。线速度V_(s)、最大摇摆角度θ_(max)、单片耗线量M_(d)、张紧力F_(w)、总切割时间T等工艺参数对ΔF_(n)有着不同的影响。ΔF_(n)的波动程度与线锯磨损有着密切的关系。

往复式压缩机气流脉动抑制方法研究

针对往复式压缩机管道系统中气流脉动的问题,建立了试验平台对缓冲罐容积、缓冲罐出口管路角度以及缓冲罐出口管路组合膨胀腔型滤波器对压力脉动影响进行了试验和模拟研究,并分析了缓冲罐长径比、压缩机与缓冲罐之间接管长径比对管路系统气流压力脉动的影响规律。结果表明,当缓冲罐容积由0.008 3 m^(3)增加到0.094 m^(3)时,压力脉动值降低了40%,增大缓冲罐的容积可以有效降低管路的气流压力脉动;当出口管路的角度为60°时,压力脉动值最大降低了44%,通过改变缓冲罐出口管路的角度可以降低管路的气流压力脉动;在缓冲罐后的出口管路上安装组合膨胀腔型滤波器也可以有效降低管路的气流压力脉动,压力脉动值降低了59%;增加缓冲罐的直径比增加长度对降低管路内压力脉动更有效,当缓冲罐的长径比介于1.5~2.0时,对管路内压力脉动抑制效果最佳,当接管长径比介于1.25~1.75时,对管路内气流脉动抑制效果最佳。研究结果可为解决实际工程管路振动的问题提供参考。

大功率往复式压缩机管道振动原因及振动控制研究

大功率往复式压缩机在天然气生产和输送中具有重要作用,其安全性对于整个天然气系统的稳定至关重要。然而,该类压缩机在运行过程中产生的振动问题,不仅会降低其工作效率,还可能引发安全事故。文章分析了大功率往复式压缩机管道振动的原因,并提出了有效的控制措施,旨在保障天然气储气库的生产安全,提升压缩机运行效率。

基于模型分析法的电驱往复式天然气压缩机节能优化研究

目前,电驱往复式压缩机因其压力范围广、机组效率高、故障率低的特点,被越来越广泛地应用到油气生产中。但由于其生产特性,每一次启停所带来的成本消耗及能源消耗十分巨大。加之其生产的连续性要求,不便于频繁启停及调整生产工况,从而限制了节能方案效果的有效验证。针对此问题,提出一种基于模型分析法的提效策略,通过构建仿真模型模拟压缩机组运行工况,并通过与实际运行参数进行对比验证确保模型准确性,从而实现通过模型仿真来验证压缩机组提效方案的节能效果,通过三种方案对比,采用余隙无级调节更节电。为电驱往复式天然气压缩机的节能优化提供了科学依据。

提高往复式压缩机活塞装配质量与效率

往复式天然气压缩机的装配过程非常繁琐,活塞是往复式压缩机主机的重要组成部分,活塞的装配质量与效率是影响主机装配的重要因素。文章通过结合现场实际装配活塞的过程中产生的质量与效率问题,对此类问题进行原因分析,识别问题的要因并提出解决方案,为后期遇到同类型问题提供参考依据。

海洋石油平台原油输送系统PTB往复式柱塞泵失效原因分析

PTB往复式柱塞泵是一种海洋石油平台输送含水原油介质的重要设备,柱塞泵的故障失效停机将直接造成停产经济损失。结合笔者多年的海洋石油平台工作经验,开展了PTB往复式柱塞泵失效原因分析研究,相关研究方法对于指导往复式柱塞泵运行、维护以及故障排除有重要指导意义。

往复式压缩机橇内立式容器共振分析研究

文章以渤海某海上平台上往复式压缩机橇内立式压力容器为例,建立其有限元模型并进行模态分析,比较该立式压力容器的固有频率与橇内压缩机往复运动振动频率的数值关系,评估共振发生的可能性。为立式压力容器共振避让问题提供一种优化方法,并通过模态分析与共振评估加以验证,为其他工程项目中的共振避让问题提供参考。

浅析电驱两级往复式天然气压缩机数据采集系统设计

本文针对往复式压缩机运行过程中的常见故障情况和监测预警需求,以电驱两级往复式天然气压缩机整撬为研究对象,设计了一套电驱两级往复式天然气压缩机数据采集系统,具体包括PLC采集系统与物联网采集系统。对数据采集系统进行了硬件设计与软件设计,硬件设计中完成了传感器的布置、PLC与传感器的选型,软件设计中完成了PLC设置与编程及基于Unity3D的可视化界面设计。结果表明该系统可以采集各种数据,对降低压缩机故障率起到了积极作用。

加氢装置往复式压缩机状态监测与故障诊断

为了保障加氢装置中往复式压缩机的安全可靠运行,主要是对其状态监测技术进行系统分析,在此基础上,对其故障诊断技术进行全面研究,为及时发现加氢装置往复式压缩机运行故障问题并进行及时处理奠定基础。

4M50型往复式压缩机节能改造运行总结

从甘肃丰盛环保科技股份有限公司合成氨生产实际出发,针对往复式压缩机“大马拉小车”现状,通过对往复式压缩机采用减小气缸行程、减小回气率等节能改造,降低电消耗,实现节能降耗,取得了较好的经济效益。

往复式压缩机支撑环活塞环磨损分析

为解决往复式压缩机一级气缸支撑环、活塞环磨损问题,多方查找问题根源,与同行对标对表,排除了设备安装、备件质量、工艺操作等问题,采取从设备入口安装过滤器净化气体介质;对缸体镜面进行绗磨修复,提高镜面光洁度较少摩擦;调节气缸注油量,保证润滑等多方面措施,提高支撑环、活塞环的使用时间。经过上述的改进,现压缩机一级支撑环、活塞环使用时间均能保证在70 d以上,设备的长周期运行既满足了工艺生产需要,又减少了倒机和维修成本。

往复式压缩机润滑系统常见故障分析

本研究针对往复式压缩机润滑系统的常见故障进行了深入分析,总结了修复措施的有效性以及从故障中学习的教训和经验,强调了对往复式压缩机润滑系统进行定期和有效维护的重要性,以预防故障、提高运行效率和延长设备寿命。通过深入理解常见故障的原因和解决方案,可以更有效地管理和维护这些关键设备。