介质物态变化对超低温阀门降温效果的影响

深入研究超低温阀门的关键技术,对提高我国特种阀门技术具有深远影响。在仿真模拟超低温阀门温度分布时,采用的分析方式忽略了低温介质吸收热量发生相变后,所产生的低温气体与阀门之间的热量传递。为此,以Class300-DN65超低温截止阀为例,研究了稳态工作过程中介质物态变化及相变产生的低温气体对阀门降温效果的影响。首先,对绝热状态下介质流动的过程进行了计算流体动力学(CFD)仿真模拟,并建立了其传热学模型,以解释热量的传递过程;然后,研究了发生热量传递时阀盖内部间隙、以及阀体内流场介质物态分布规律;最后,根据稳态流-热耦合分析了阀门的温度分布情况。研究结果表明:由液化天然气闪蒸以及汽化产生的低温气体会在阀盖内部空腔底部流动,不断与阀盖、阀杆对流换热,从而对其进行降温。未考虑低温气体对阀门结构温度场的影响时,填料函底部温度为10.6℃;考虑低温气体时,填料函底部温度仅为-0.2℃。因此,设计超低温阀门时需要考虑低温气体对阀门的降温效果,否则容易导致密封失效。

高压共轨喷油器控制阀空化研究

为了研究较高轨压条件对共轨喷油器控制阀的影响,对典型的共轨喷油器进行了可靠性试验,而且针对控制阀及其上游流道进行了非定常气液两相流动模拟计算和分析。计算所需的动网格边界条件由执行器衔铁杆位移测量试验获得。通过测量喷油器的动态回油流量,对计算模型进行了试验验证。可靠性试验结果表明控制阀的阀座锥面存在空化穴蚀损伤。模拟计算结果表明,当入口压力条件达到250 MPa级别后,在控制阀上游的导流孔内出现明显的空化现象;在150 MPa、200 MPa和250 MPa 3个级别的入口压力条件时气液两相质量交换率的比值为1∶1.187∶1.437。为匹配250 MPa及以上级别的轨压条件,控制阀上游流道结构须改进。

单相磁阀式可控电抗器的设计原理研究

分析了单相磁阀式可控电抗器的基本结构,然后对设计原理进行了系统的研究、总结。最后用一实例验证了其设计原理的科学性、合理性。

三相磁阀式可控电抗器的分析研究

提出了一种新型三相磁阀式可控电抗器,介绍它的结构和工作原理,然后对其进行电磁分析,同时用Ansoft建立三个不同磁阀的长度和不同磁阀宽度的三相磁阀式可控电抗器二维仿真模型,并对比分析磁阀的长度及磁阀宽度对三相磁阀式可控电抗器的影响,最后对磁阀的长度和磁阀宽度对电抗器的调节作用进行总结。

智能电动阀门控制器的设计

智能控制系统以AVR mega系列单片机为基础,利用霍尔传感器监控阀门位移,并实现闭环控制,同时通过传感器实现三相电机的过力矩保护和过温保护。系统三相电源自动相序检测和纠正功能,可以使电机运行不受电源接线的影响。在比较危险或者需要远程控制的场合,系统生成的控制信号,能够保证执行器安全有效地运行。

阀控非对称缸非线性系统高精度位置跟踪鲁棒控制研究

针对阀控非对称缸电液位置伺服系统的非线性和不确定因素,采用试验方法建立了等效的线性不确定模型,并在理论线性化模型的基础上确定了抗负载干扰指标,设计了定量反馈(QFT)鲁棒控制器。在发现相位误差较大的情况下,采用零相差跟踪控制器代替前置滤波器,并用设计的零相移低通滤波器来抑制零相差跟踪控制器的高频增益。试验结果证明:改进后的定量反馈控制能够获得更高的曲线跟踪精度。

并联伺服阀的同步控制策略

针对大型振动台和线性摩擦焊机等设备对液压伺服系统的大流量和高频响要求,以及现有伺服阀随着额定流量增加频响大幅降低的矛盾,提出多个伺服阀并联使用的方案.为克服伺服阀在通径、制造和电气等方面差异所导致的阀并联工作时阀芯过零位出现同步误差、造成流量降低和油路冲击等问题,通过监测伺服阀在不同频率、不同幅值正弦信号下和变幅值的类正弦信号下阀芯的位移,得出阀芯运动的若干非线性特征,并在此基础上采用移相和变幅相结合的同步控制策略,解决了阀芯运动的不同步问题.通过对相对滞后阀的指令信号进行超前移相,消除了大部分的同步误差;缩小相对滞后阀的指令信号幅值同时增大相对超前阀的信号幅值,进一步削减了阀并联运动的同步误差.实验结果表明,该同步控制策略效果良好,两阀阀芯穿越零位的相位差可控制在±2°.

灵宝背靠背直流工程系统调试中的关键技术分析

灵宝背靠背直流联网输电工程是我国直流输电国产化的示范工程,该工程的系统调试是第一次依靠国内技术力量调试全部国产化设备。介绍了系统调试中几个关键技术问题的分析和解决过程:系统调试方案的编写过程;在换流站两侧均为单回交流进线的情况下交流系统单相瞬时故障点的选择和试验方法;最后断路器跳闸功能的原理、配置原则及软件和硬件的完善;换流站阀冷却变频器控制保护功能的完善。这几个关键技术问题的解决保证了系统调试的完成以及该工程的顺利投入运行。

并联磁阀三相六柱式磁阀式可控电抗器磁损特性

分析磁阀式可控电抗器(MCR)的主要工作原理,介绍三相六柱三维式MCR的铁心结构和MCR铁心损耗的主要来源.从磁通密度的角度出发,将三维式铁心结构和传统平面式铁心结构进行对比,分析铁心中的磁路分布,介绍三维结构铁心减少损耗的主要机理.三相三维铁心结构的MCR采用并联式磁阀,利用磁阻材料和硅钢片混合堆叠,可以缓解由于磁阀处铁心饱和而产生的边缘效应,降低磁阀处的漏磁,进而减小磁阀边缘处的涡流损耗.使用Ansoft电磁场仿真软件对平面和三维2种类型的MCR进行磁场分析,研究铁心磁轭和磁阀中的磁通密度曲线,对比并联磁阀和传统磁阀表面位置的磁通密度分布.仿真结果表明:三相六柱和并联磁阀结构可以使磁通分布得到优化,进而有效减小MCR的铁心损耗.所采用的磁损特性研究方法同样适用于其他类型的可控电抗器.

基于DSP锁相环的电动阀控制

针对石油化工野外生产中广泛使用的直流电动阀设计控制系统。采用光电编码器检测电机的角速度和位移,利用数字信号处理器(DSP)构成数字锁相环(DSPLL),产生控制逻辑,调节PWM开关频率和占空比,改变电动机输入电压和电流,实现电动阀门开闭控制。系统能够根据阀门开闭位置、转速快慢、转矩大小,自动调节转速快慢和电机拖动转矩,确保电机转速、转矩最佳匹配。用ZY8024-200电机进行试验,结果证明控制系统响应速度快,精度高,系统谐波和文波幅度小;在转矩不断变化时,自动适应转矩变化,实现了直流电机保护功能。基于DSP锁相环的电动阀控制方案,特别适合于石油化工生产中野外直流供电的电动阀控制。

可变喷嘴涡轮增压器电液控制阀仿真与实验

根据AVNT控制系统组成及工作原理,建立凸轮位置反馈式AVNT阀的数学模型,分析了控制系统的稳定性和电流-转角特性。仿真结果表明,由幅值裕量、相位裕量和响应时间可知控制系统稳定且具有较好的动态性能。AVNT阀安装到涡轮增压器上,通过曲柄轴转角随输入电流变化的实验,验证了仿真模型的可行性。

底水油藏水平井AICD完井控水技术研究

基于三通管分流分相原理,设计出了一种AICD控水装置——相控阀。根据不同粘度的油和水在通过相控阀时,产生附加压力降的差异,结合QHD32-6油田实际地层原油粘度范围,通过模拟实验得出粘度越高流过相控阀的压降越小,流量越大流过相控阀的压降越大。水流过相控阀的压降大于油流过相控阀的压降,相控阀限制了水的产出。结果表明,AICD完井控水技术具有显著的降水增油效果,大大提高了油井的采收率。

可控被动式减摇水舱气阀控制规律研究

可控被动式减摇水舱是对被动式减摇水舱的一种改进.文章在可控被动式减摇水舱系统数学模型的基础上,推导了最佳控制相位的理论依据,并对气阀开启和关闭时刻的选取进行了研究.对不规则波的仿真结果表明,根据船舶的横摇角速度进行气阀控制,满足最佳控制相位是行之有效的,它使可控被动式减摇水舱的减摇能力最大,减摇效果更佳.

可控被动式减摇水舱气阀控制规律仿真研究

可控被动式减摇水舱是世界上成功使用的减摇装置之一,气阀控制规律是决定可控被动式减摇水舱减摇效果的关键因素。本文推导了最佳控制相位的理论依据,对气阀开启和关闭时刻的选取进行了详细研究。对不规律波作用下的“船舶-可控被动式减摇水舱”系统进行仿真研究,结果表明控制规律是行之有效的,在各种浪向和航速下都能够获得较好的减摇效果,从而最大限度地发挥了可控被动式减摇水舱的减摇能力。

水下混输增压泵检测控制技术应用研究

针对1500m级水下混输增压泵系统,提出水下传感器检测技术、混输泵及电机控制技术和水下阀门控制技术方案。通过试验验证水下混输增压泵整个检测控制系统的合理性、可靠性和稳定性。通过水下混输增压泵检测控制技术研究,为今后水下混输增压系统的设计和研究提供参考。

伊冯串补装置典型故障原因分析及处理措施

针对500 k V伊敏—冯屯串补电容器补偿装置(简称伊冯串补)运行过程中出现的故障,如阀基电子设备VBE电源板故障导致旁路断路器合闸、次同步谐振SSR保护误动作、断路器三相不一致保护动作、金属氧化物限压器MOV保护动作造成旁路断路器合闸等故障,根据伊冯串补的原理和结构特殊性,结合伊冯串补保护动作和录波数据,分析故障产生的原因,通过更换故障元件、优化保护程序、修改保护动作逻辑、加强设备制造工艺和设备维护等措施,提高了串补的抗干扰能力和运行稳定性,现场运行情况表明:采取的改进措施会使伊冯串补存在的隐患得到根本性消除,同时证明了防范措施的正确性和有效性。

智能电动阀门控制器的设计与实现

为了保障阀门工作的安全性和可靠性,智能控制系统由控制器和执行器两部分组成。控制器作为智能化控制的核心组成部分,它以AVRmega系列的mega128和mega16单片机为基础,利用霍尔传感器监控阀门位移,并与预定值进行比较实现阀门位移的闭环控制,同时通过应力传感器和温度传感器实现三相电机的过力矩保护和过温保护。系统三相电源自动相序检测和纠正功能,可以使电机运行不受电源接线的影响。在比较危险或者需要远程控制的场合,系统的最终目标生成的控制信号,能够保证控制器安全有效的运行。

可控被动式减摇水舱的建模与气阀控制规律研究

基于查德惠克被动式减摇水舱理论,分别建立了单侧气阀和两侧气阀控制的可控被动式减摇水舱系统数学模型.推导了最佳相位关系和气阀控制规律的理论依据,对不规则波作用下的可控被动式减摇水舱系统进行了仿真研究.仿真结果表明,水舱内水的流动与船舶横摇运动基本符合最佳相位关系,气阀控制规律是可行的.通过对单侧或者两侧气阀进行控制,都能够使水舱内水流的振荡周期及时地适应变化的横摇周期,两侧气阀控制的减摇效果要优于单侧气阀控制.

调节阀口径计算及选型的计算机辅助计算

完成了对调节阀口径计算及选型计算机辅助计算的方案设计和软件实现 ,给出了使用实例 ,并提出在具备大型的物性数据库时的设计思路 .

总线型大流量三相电动调节阀控制策略研究

本文构建了适用于大流量三相电动调节阀的双闭环控制模型,提出了以阀位增量为输入量的速度发生器的数学模型和模糊参数自整定PID的速度控制策略。