多级压缩机气阀寿命评估与极限含水量预测

针对目前油田天然气回注具有介质含水多、压力高且变化范围宽等特点,多级往复式压缩机容易产生水击破坏,如何预测极限含水量以有效防止水击是亟需解决的关键问题。采用计算流体力学方法,数值模拟并分析了多级压缩机注入湿气条件下各级气阀阀片的动力学特性,得到了不同天然气含水量的气阀阀片载荷分布。进一步结合nCode计算疲劳,预测了多级压缩机气阀服役寿命与极限含水量。JGC-4型压缩机模拟计算结果表明:随着进气含水量增大,压缩机排气压力提高,气缸内不断析出水滴,致使水击产生,且对高压级影响更为显著,压缩机整机进气含水体积分数上限为0.43%。研究结果可为多级往复式压缩机的应用提供技术支撑。

活塞压缩机整机振动分析与试验研究

为验证新设计的活塞压缩机整机运转的可靠性,对压缩机进行有限元模态仿真分析和临界振动响应测试。首先建立活塞压缩机的三维模型,并对其进行合理优化,设置工作边界条件后,完成有限元模态仿真分析,获得压缩机在此条件下的整机临界振动响应频率理论分析结果。然后对压缩机整机进行临界振动响应测试,获得压缩机前六阶的实时工作模态。试验结果与有限元模态分析结果对比分析表明,二者存在一些误差,但规律一致,整机不会发生破坏性临界共振现象。

两级液环压缩机内流场及外特性

采用数值模拟与试验相结合的方法,以2SY-6两级液环压缩机为研究对象,对多级液环压缩机在不同工况、不同叶轮宽度比下内流场及性能进行对比分析,结果表明:二级叶轮叶片载荷小于一级叶轮,其排气口区域锯齿形气液交界面较一级叶轮更为光滑.一级叶轮吸气口区域回流强度相对于二级叶轮吸气口区域更强,一级叶轮吸气口区域湍动能明显大于二级叶轮.等外径设计的二级叶轮进出口压缩比远小于一级叶轮,二级叶轮的做功能力小于一级叶轮.由于一级叶轮的进出口压缩比较大且均位于效率极值点的右侧,一级叶轮效率随泵的压缩比增大而逐渐下降,而二级叶轮压缩比范围包含极值点,所以其效率先增后减.液环压缩机随着二级叶轮宽度的增大,其吸气能力越强,各个工况下的流量均逐渐增大.低压缩比工况下的效率随k值减小逐渐增大,高压缩比工况下的效率随k值减小先增后减.随首次级叶轮宽度比k值的减小,二级叶轮的压缩比曲线逐渐向上平移,而一级叶轮的压缩比曲线逐渐向下平移.随泵出口压力的增大,首次级叶轮压缩比的比值曲线下降趋于平缓,k值为2.2时两级叶轮压缩比的比值趋于1.1.

双螺杆压缩机工作性能测试实验平台搭建及教学应用

为提升“过程流体机械”实验教学的高阶性、创新性、挑战度,设计开发了双螺杆压缩机工作性能测试实验平台。该平台可实现工作性能测试、示功(p-V)图绘制等常规实验,并支持开展变工况调节特性分析以及啮合副型面优化设计验证等研究性实验。平台硬件部分根据啮合副型面特征设计了传感器布置方案;软件部分基于LabVIEW软件完成在变载工况下绘制p-V图、计算指示功率及分析效率等数据处理功能。该平台应用于实验教学可为培养学生的工程实践创新能力提供保障。

基于功率流有限元法的涡旋压缩机振动特性研究

针对涡旋压缩机内部振动传递路径复杂,采用传统的传递函数法往往不能真实地描述振动产生与传递的本质问题,引入功率流有限元法从能量角度分析振动传递特性,进行涡旋压缩机内部振动产生、传递与空间分布的可视化研究。在分析涡旋压缩机的动力拓扑关系基础上建立激励源,提取与振动响应模型并进行仿真分析;利用实体试验和响应分析结果对比进行模型有效性分析;在验证后的模型上定义8个能量输出面,分析谐波与激励作用下上支撑和下支撑的振动能量传递特性,并且计算节点的功率流矢量确定振源的空间分布。结果表明,涡旋压缩机曲轴在运转到280°时,振动频率在1 000 Hz与1 890 Hz时振动能量传递率较高,上支撑能量分布均匀并集于自身,下支撑能量集中于支脚并向外传递。研究方法和研究成果对于涡旋压缩机振动分布及传递、振动控制和优化设计等方面具有一定借鉴意义。

直线压缩机及关键技术研究进展

介绍了小型低温制冷机用直线压缩机的结构和动力学理论,结合国内外近20年来的文献和报道,总结了国内外主要研究单位的直线压缩机研究进展。对影响直线压缩机的关键因素如磁路设计、支撑结构、间隙密封技术进行了总结,最后指出当前小型低温制冷机用直线压缩机的未来研究趋势。

往复压缩机连杆裂纹故障动力学仿真及振动响应分析

以往复压缩机连杆裂纹故障为研究对象,利用ADAMS和ANSYS软件建立往复压缩机刚柔耦合仿真模型,以连杆大小头间隙接触力为主要激励源,在此基础上添加连杆裂纹故障,通过仿真计算得到连杆裂纹激励的振动响应信号。考虑裂纹深度和输入转速等影响因素,进行变工况仿真,并通过仿真结果对比分析了连杆裂纹激励在机体表面的振动响应规律。结果表明,当往复压缩机发生连杆裂纹故障时,其振动信号的幅值会显著增大,并且裂纹深度越大、输入转速越高,振动信号的冲击和幅值就越大。仿真结果有助于对往复压缩机连杆裂纹故障的定性和定量分析。

深水FPSO上部模块二氧化碳压缩机侧装工艺

本文以一种深水FPSO上部模块的超大型二氧化碳压缩机的侧装施工为例,介绍了该大型设备采用履带吊吊装和坦克车侧向滑移进行安装就位的工艺,具有设备安装高效、平稳、安全性优良的特点,为后期大型设备的安装就位提供了有益的参考。

变工况隔膜压缩机曲轴动力学仿真分析

隔膜压缩机通过活塞运动挤压膜片达到压缩气体的作用,而这一过程中产生的排油压力会导致各传动部件受到复杂的交变载荷,而像曲轴等重要部件上则会产生较大的应力应变,这些复杂的作用力会引发曲轴等部件的强烈振动。针对这一问题,采用理论分析与ADAMS刚柔耦合仿真方法,对一台排气压力为45MPa隔膜压缩机的往复运动机构进行分析,结果表明:在额定工况下,曲柄销径向最大受力约为70282.4N,切向最大受力约为72593.2N,曲轴上最大应力值为141.36MPa,最大变形量为0.108mm;而对不同工况的分析结果显示,排气压力升高、曲轴转速变大都会导致曲轴上的应力增大。其中,转速变大对应力值的影响较小,而排气压力升高则对应力值的影响较大。

适用过程模拟的等熵多级压缩机模块开发

基于国产化工过程模拟软件,开发了针对具有多流股中间级进出料的等熵多级压缩机单元模块。首先建立了多级串联等熵压缩和中间换热的数学模型以及求解步骤,然后利用面向对象的C++语言和COM组件技术开发了等熵多级压缩机模块,最后采用轻烃压缩、催化裂化装置的富气压缩等工段的实际数据校验模块计算准确性。结果表明,压缩机功率与冷凝器热负荷平均相对偏差分别为0.80%和0.39%,压缩机出口物流组成平均相对偏差分别为0.77%和0.73%,压缩机出口物流流量与密度平均相对偏差分别为0.15%和0.46%。实际案例验证表明,模拟结果与工业实际值吻合良好,说明等熵多级压缩机模块稳定可靠,对化工流程中气体压缩过程的模拟计算具有重要的指导作用。

嵌入式冰箱压缩机仓散热优化研究

针对嵌入式冰箱压缩机仓散热效果不佳的问题,采用数值模拟与试验结合的方法对其散热进行研究。模拟了嵌入式冰箱压缩机仓的散热过程,结果显示冰箱背部气流未经过充分散热再次进入到压缩机仓形成短路气流,且由于橱柜的影响进入压缩机仓内的总气流相较于自由状态下减少了51.78%;针对散热效果差的原因提出了3种不同适用场景的优化方案,并对各方案在通风量、能耗、制冷性能方面进行对比研究。结果表明,3种优化方案均能改善散热效果,但各有优劣,优化方案的总风量比原嵌入方案分别提高了3.9%,75.3%,55.3%;在32℃和16℃的环境温度下,3种优化方案的能耗相较于原嵌入方案分别降低了6.50%和3.90%,23.03%和25.07%,17.70%和17.50%。研究结果为不同适用场景下的嵌入式冰箱压缩机仓散热优化提供了解决思路和参考。

集贤站注气压缩机上电及应用

孤东广管道作为胜利油田主要的输气干线通道,存在自身调峰能力弱,利用外部管道调峰成本高的问题,使得管道运行存在夏季供气量富余管线压力高、冬季供气量欠缺需外购气补充的矛盾。通过在集贤站实施注气压缩机上电应用,取得建设单井调峰储气库以来的较好效果,使得孤东广管道的调峰能力提高四倍,且为下一步扩建提供了依据。

海洋平台燃驱天然气压缩机系统控制方案设计

本文阐述了海洋平台燃驱式天然气压缩机系统控制方案设计总体思路,包括压缩机选型、燃驱发动机选型、电气仪表控制系统硬件配置以及系统控制逻辑设计,为燃驱式压缩机控制逻辑方案的设计提供了参考。

大型往复式压缩机曲轴深度裂纹焊接修复

某企业一台大型往复式压缩机在检修时发现曲轴产生深度裂纹缺陷。对曲轴最危险截面进行强度校核,对曲轴材料焊接工艺进行抗裂性试验,对焊接方法进行比较与工艺分析,最终采用常温下手工氩弧焊的方法来恢复曲轴原有功能。

往复式压缩机中间接筒与曲轴箱的连接螺栓断裂失效分析

针对某石化公司重整单元新氢往复压缩机2023年所发生的中间接筒与曲轴箱连接螺栓断裂问题,根据其外观形貌、螺栓材质、螺栓受力情况分析其可能的断裂原因,并从工艺操作、设备安装要求、螺栓紧固方式方面,提出解决方案,保障装置的安稳长满优运行。

压缩机振动噪声综合特性测试分析技术研究

振动与噪声参数一直是压缩机运行的重要指标,由于压缩机内部结构较为复杂,从理论上推导出振动与噪声特性性能很困难,仿真分析中模型简化造成仿真分析结果与实际有一定误差。因此设计振动与噪声综合特性测试分析系统十分必要,使其具备时域及频域基本功能的基础上,集成压缩机部件固有频率特性、振动与噪声的相干特性,噪声倍频程特性等综合特性分析功能,为压缩机的结构设计、优化方案、噪声评价、噪声治理及故障分析等环节提供有力的基础支持,为压缩机测试技术方案提供一种借鉴。

基于GMPE和GWO-MKELM算法的往复压缩机轴承故障诊断

针对往复压缩机内部结构复杂,轴承间隙故障特征提取困难和识别准确率不高等问题,提出了多尺度排列熵和多核极限学习机混合算法的智能诊断新方法。首先,针对多尺度排列熵在多尺度过程中,利用均值粗粒化的方式在一定程度上“中和”了原始信号的动力学突变行为,降低了熵值分析的准确性,提出了一种广义多尺度排列熵算法;然后,为解决核极限学习机处理复杂数据样本分类存在的局限性,将高斯核函数、多项式核函数和感知器核函数进行线性叠加,构建混合核函数,提出了多核极限学习机模型。仿真实验结果表明,该故障诊断方法识别准确率高达98%,高效地实现了轴承不同种类故障的智能诊断。

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.

基于湍流理论的涡旋压缩机轴向间隙泄漏研究

针对涡旋压缩机轴向间隙泄漏控制问题,定量计算轴向间隙泄漏,为了更加接近工程实际,在考虑转速、温度、气体粘度等因素基础上,基于湍流理论,建立了完整的涡旋压缩机间隙泄漏量理论计算模型。分析了影响轴向间隙泄漏的关键参数,便于通过优化参数以达到控制间隙泄漏的目的,同时为了验证理论计算模型的可靠性,搭建模拟涡旋压缩机试验测试平台,测试了定转速不同间隙和定间隙不同转速下的泄漏量值,并与理论计算结果相比较。结果表明:涡旋压缩机高低压腔压力差与泄漏量成正比,当主轴转速不变,间隙为0.020 mm时,测试值与计算结果拟合较好,并且随着压差增大,泄漏量逐渐减小,说明通过增大压差可以降低间隙泄漏量;当间隙不变时,主轴转速越高,间隙泄漏量越小,当转速大于3500 r/min时,实测值与计算值开始啮合,并且转速越高,啮合度越高。说明基于湍流模型所建立的泄漏量计算模型可靠。通过定量准确计算轴向间隙泄漏量,为降低涡旋压缩机泄漏提供理论依据,也为涡旋压缩机推广应用提供帮助。