CO_(2)压缩机活塞环变形与制冷剂泄漏模拟

为研究活塞环在压缩机工作过程中运动及变形对制冷剂泄漏的影响,利用Solidworks软件建立活塞环三维模型,通过ANSYS软件对活塞环进行流固耦合数值模拟,进而研究活塞环在最大温度与压力载荷下的变形情况;建立制冷剂泄漏通道模型,并编写profile程序,获得活塞环位置改变及入口压力变化下通道内制冷剂泄漏速度的变化规律。结果表明:在压缩行程结束之际制冷剂泄漏量达到最大值,活塞环在膨胀行程及压缩行程下存在纵向位移,2个行程下,最下方的活塞环3速度最大,中间的活塞环2速度最小;与膨胀行程相比,压缩行程下3道活塞环的整体速度更大,其位移所需要的时间更短。研究结果对活塞环受力分析及制冷剂泄漏提供了理论依据。

基于专利分布的CO_(2)活塞压缩机市场分析

为了明确国内外CO_(2)制冷技术在活塞压缩机中的应用及市场,使用SooPAT数据库检索了包括CO_(2)制冷剂在内的活塞压缩机世界专利申请,从专利申请及授权的趋势、专利申请区域分布、技术分布和主要申请人等方面全景分析,同时,罗列了CO_(2)活塞压缩机的主要竞争对手。研究结果表明,专利分布主要集中在企业,这种分布形式不仅表明高校及科研机构专利申请产业化率低,还将挤压国内压缩机技术的发展空间;在CO_(2)制冷技术上,国内与国外差距较大,德国在技术和市场上占据绝对优势,国内需要在“碳中和”阶段突破CO_(2)制冷难关,研发出更具性价比和可靠性的CO_(2)压缩机。

制冷空调用CO_2摆动活塞膨胀压缩机的设计与参数计算

CO2 是制冷空调业中最有潜力的自然工质之一。为减小CO2 跨临界循环系统节流部分的膨胀功损失 ,应该采用膨胀压缩机代替节流阀回收部分膨胀功并直接用于压缩工质 ,从而克服其系统运行效率较低的缺点。在综述国内、外CO2 膨胀压缩机的研究现状 ,分析现有膨胀压缩机的技术特点的基础上 ,设计了膨胀腔活塞与压缩腔活塞同轴联接的摆动活塞式膨胀压缩机 ,并根据某一设计工况进行了具体的参数计算 。

CO_2滚动活塞式膨胀压缩机的设计与计算

综述了国内外CO2膨胀压缩机的研究现状,分析了现有膨胀压缩机的技术特点,独立设计了膨胀腔活塞与压缩腔活塞同轴联接的滚动活塞式膨胀压缩机,同时,还进行了具体的参数计算。

超临界CO_(2)离心式压缩机机匣强度分析优化

采用有限元方法对压缩机机匣进行强度分析及优化。通过有限元分析表明,优化后的压缩机机匣强度和气密性满足运行要求,该设计方案合理。

超临界CO_(2)注气压缩机的设计

CO_(2)注气压缩机是CO_(2)-EOR工艺的关键设备之一,超临界CO_(2)驱替工艺要求其将气体从低压气态压缩至高压超临界态,其运行安全可靠性至关重要。由于CO_(2)在近临界点物性的突变,超临界CO_(2)注气压缩机的设计与运行存在其特殊性。应用PR方程计算了混合气体在宽温度、压力范围内的压缩因子,分析了其在近临界点的分布规律,指出了气缸内压缩过程中不适宜存在的压力-温度工况范围,划定了超临界CO_(2)注气压缩机的“非设计区”工况,并提出了回避“非设计区”的手段与方法。

25 MW跨临界CO_(2)离心压缩机设计

基于25 MW压缩CO_(2)电热储能系统参数要求,自主研制了跨临界CO_(2)离心压缩机。介绍了一维热力气动方案设计、轴向力平衡方案设计、三维气动性能校核、变工况特性分析、结构方案设计和轴系稳定性核算的情况,并通过CFX软件对压缩机气动性能进行了分析,结果表明:所设计的离心压缩机设计点喘振裕度大,等熵效率高,结构方案合理。

海上油田超临界态高含CO_(2)伴生气回注压缩机选型设计研究

海上油气开发中,很多油田所产伴生气中含有CO_(2)。当CO_(2)含量超过30%~40%,伴生气无法用作燃料,且高含CO_(2)气体长距离输送风险与成本较高。为了推动碳达峰碳中和目标实现,某海上油田计划将高含CO_(2)伴生气增压至超临界态后回注埋藏。通过对干气、湿气回注方案进行比选,确定采用干气回注方案;通过对压缩机型式、驱动方式、配置、成橇方法、设计要求等关键因素进行分析,确定选型方案。最终配置2台往复式压缩机,通过三级压缩将高含CO_(2)伴生气增压至超临界态。同时通过将二级、三级间高含CO_(2)伴生气引出橇外,进入分子筛橇脱水的设计,优化2台压缩机橇配置,大幅减少平台占用空间。

尿素装置CO_(2)压缩机运行故障及优化改进

兖矿鲁南化工有限公司300kt/a尿素装置配套3台输气量14000m3/h的大CO_(2)压缩机(两开一备),因生产系统平衡各产品负荷,尿素装置维持17000~18000m3/h负荷(CO_(2)流量)运行,只能通过部分回流的方式减少输气量;2015年利用闲置的3台输气量4500m3/h的小CO_(2)压缩机,对大、小CO_(2)压缩机三出四入管线进行联通改造后,运行一大一小CO_(2)压缩机即可满足生产所需,减少了电耗,但由此造成大CO_(2)压缩机运行工况(升压运行)偏离设计工况,运行故障频发而倒机频繁。在对大CO_(2)压缩机实施五级密封环、五级节流套、四级气阀压盖改造以及油泵油路优化、导向套更新、管道振动加固结构优化、十字头和连杆润滑油路校核后,大CO_(2)压缩机运行周期大大延长,助力了尿素装置的优质运行。

活塞式CO_2气体压缩机技术改造方案及实施效果

论述了4M25-86/156型对称平衡型往复活塞式CO2气体压缩机的改造方案,并对改造后的运行效果进行了介绍。

大型CO_2压缩机活塞、缸套的功能分析及其修复工艺

大型活塞、缸套、价格昂贵。本文在分析其各组成部分功能的基础上，利用新型的粘结技术和材料，制定出相对简易的修复工艺，活塞和缸套修复后不仅节约了检修费用，而且寿命还可优于原设计。

回热对跨临界CO_(2)喷射制冷系统的影响

目的:研究回热对跨临界CO_(2)双级压缩/喷射制冷系统性能的影响。方法:采用仿真模拟软件建模,分析在不同气体冷却器出口温度(25~45℃)、高压侧排气压力(7.4~9.5 MPa)、蒸发温度(-40~-15℃)和中间压力(3~5 MPa)的情况下,回热对低压压缩机吸气温度、排气温度、比功率增量以及系统性能系数的影响。结果:在特定的回热度下,随着中间压力的增加,低压压缩机排气温度和比功率增量升高;但随着蒸发温度升高,低压压缩机排气温度和比功率增量逐渐降低。在标准工况下,回热系统的性能系数低于不带回热系统的,同时随着回热度的增加,回热系统的能效降低。结论:随着回热度的增加,低压压缩机吸气温度、排气温度和比功率增量显著升高。但回热改善跨临界CO_(2)双级压缩/喷射制冷系统性能效果不佳。

CO_(2)直线压缩机设计与变工况性能分析

基于CO_(2)制冷系统及其工质热物性的特质,根据实际工作载荷和部件尺寸可行性确定了CO_(2)用直线压缩机结构及运行参数的约束准则,进而开发设计了电子冷却用CO_(2)动磁式直线压缩机,得到了设计工况下结构参数可行性区域。进一步对初步选定的3种不同结构参数直线压缩机进行变工况性能分析发现:直线压缩机对于不同运行工况具有自适应性;CO_(2)系统大压差运行特性使得CO_(2)直线压缩机压缩效率在0.55~0.63之间;在所给定的设计工况条件下,优选的CO_(2)动磁式直线压缩机结构参数如下:活塞直径为16 mm;谐振弹簧刚度为97.78 kN/m;动子质量为0.81 kg;初始余隙为5 mm。

超临界CO_(2)两级离心式压缩机实验研究

以超临界CO_(2)单级离心式压缩机设计及实验经验为基础,设计开发超临界CO_(2)两级离心式压缩机,解决原有单级离心式压缩机存在的气动设计、轴向力平衡以及密封问题,并完成该两级离心式压缩机多进口工况全载实验,实现超临界CO_(2)两级离心式压缩机安全稳定运行,累计运行时间接近100h,运行转速达到100%设计转速,并获取90%、80%、70%等转速下的压缩机性能曲线,实验最大总压比超过2.69,最大质量流量接近16kg/s。从实验对象、实验平台以及实验结果等角度对实验进行详细介绍,为超临界CO_(2)离心式压缩机设计理论及数值模拟研究提供更具价值的实验数据。最后,将实验压缩机与多个型号单级离心式压缩机实验结果进行对比,提出降低转速是提高超临界CO_(2)离心式压缩机性能的技术路径之一。

跨临界CO_(2)并行压缩制冷系统热力循环计算与分析

以应用于某冷库项目的跨临界CO_(2)并行压缩制冷系统为例,结合流程图和压-焓图,对并行压缩系统及制冷压缩系统的热力循环过程、各状态点参数值、制冷剂循环量、系统制冷量,以及压缩机和部分设备的选型进行计算与分析,并对系统状态及计算过程中一些需要注意的细节进行说明,以供相关研究人员参考。