高效双级喷油螺杆空压机的研究与开发

为了实现空压机设备的能效提升,开发了1台额定功率为250 kW的双级喷油螺杆空压机,空压机的低、高压级均采用新型螺杆转子型线,压缩机在结构上采用了一系列创新设计,对级间压力、喷油量等关键运行参数进行了优化,并通过试验测试对所开发双级喷油螺杆空压机样机的能效进行了评估。结果表明,在最佳转速为1330 r/min时,容积效率可达到95.6%,低压级和高压级压缩机的绝热效率则分别达到93.3%,88.6%;依据GB 19153—2019对样机能效进行评估,在100%,70%和40%负载下,样机均可达到定转速喷油回转空压机一级能效,考虑到空压机在额定负载与部分负载时的综合性能,其机组比功率可达到5.72 kW/(m^(3)·min),相较于一级能效限定值低了7.7%,达到了“双一级能效”,实现了同类螺杆空压机产品的能效升级。此外,通过试验研究了转速变化对双级喷油螺杆空压机低、高压级p-V指示曲线和效率的影响规律。经研究发现,低压级压缩过程p-V曲线低于等熵压缩过程,转速变化对其影响较小,而高压级压缩过程p-V曲线受气体泄漏影响显著,转速升高会导致高压级压缩过程曲线逐渐变缓;低压级和高压级压缩机效率随转速变化呈现出不同的变化规律,且高压级压缩机的容积效率和绝热效率均对转速变化非常敏感。研究结果可为螺杆空压机的能效升级提供参考价值。

双螺杆空压机消声器设计与性能分析

针对双螺杆空压机在工作过程中壳体产生较大噪声的问题,利用有限元分析技术,对空压机壳体进行噪声频谱研究,得到在100~1500 Hz时,双螺杆空压机壳体噪声频谱图。采用添加消声器的方法进行降噪处理,并对消声器进行了结构优化设计,消除了谐振现象;将所设计的消声器安装在双螺杆空压机吸气口处,对比发现该消声器具有较好的降噪效果。研究成果可对双螺杆空压机降噪起到一定的参考作用。

双螺杆空压机壳体动态响应及结构优化分析

为进一步探究双螺杆空压机壳体动态响应特征,以某煤矿用双螺杆空压机为研究对象,建立其壳体结构的三维模型,通过有限元分析方法,对其进行模态分析和动态响应分析。结果显示,虽然该壳体结构不存在共振风险,但其右端盖位置和排气座位置的振动较为剧烈,对实际应用仍存在不利影响。基于此,应用增设加强筋的优化方法对其进行结构优化,结果显示,优化后壳体结构的最大振动位移和最大振动速度都有明显降低,降幅分别达到了6.04%和8.42%,效果较为显著。

双螺杆空压机壳体动态响应及结构优化分析

以QWL-30SA型双螺杆空压机为研究对象,介绍一种双螺杆空压机壳体动态响应及结构优化方法。利用UG软件构建出双螺杆空压机三维模型,分别对空压机壳体的动态响应变化情况、不同工况条件下壳体振动响应及局部厚度对壳体振动的影响进行了分析,进而以此为基础设计出空压机壳体优化方案,提升双螺杆空压机性能,有利于降低壳体损伤概率,确认该方法具有一定应用价值。

乳制品行业压缩空气系统无油化改造案例浅析

阐述催化式除油系统在内蒙古蒙牛圣牧高科奶业有限公司喷油螺杆压缩机系统改造项目中的应用,结合催化燃烧式除油原理,以及改造后实际应用效果,针对乳制品及相关食品行业对无油空气等级的严格要求,提出一种将含油压缩空气系统无油化改造思路和方法,并针对无油螺杆压缩机实际运行环境提出优化建议。

大功率水冷螺杆空压机换热分析与研究

功率为315 kW及以上的螺杆空压机在运行时会释放出大量的热量,为保证螺杆空压机的稳定运行,根据热力学第一定律及对流换热公式,通过对大功率水冷螺杆空压机热量分布及传热过程进行分析与研究,给出了螺杆压缩机组其冷却系统的设计计算方法:包括空压机的循环喷油量,油冷却器换热面积,后冷却器换热面积,冷却水进出水温度,冷却水塔换热参数,冷却水泵流量与扬程等参数进行了分析与计算,能够为大功率水冷螺杆空压机冷却系统的设计提供了较好的指导意义。

无油螺杆空压机典型故障分析与研究

针对英格索兰SM110无油螺杆空压机日常运行出现的机头锈蚀、冷却器进口管线连接处断裂、主电机过载等典型故障,根据无油螺杆空压机的工作原理,深入分析空压机频繁出现故障原因,对空压机运行方式进行深入探讨,通过平衡压缩空气供耗气量的方式实现单台空压机连续加载运行,避免空压机频繁加载卸载,为无油螺杆空压机的典型故障处理和预防提供了新思路。

喷油参数对双螺杆空压机性能的影响

为研究喷油参数对双螺杆空压机工作性能的影响,并为优化和提高该类型空压机的整体性能提供参考,建立了喷油双螺杆空压机数学模型,研究喷油量、喷油温度等对空压机性能的影响,并通过模拟结果与实验结果的比较,验证了模型的准确性。结果表明:双螺杆空压机存在一个最优的喷油量,可以使空压机达到最佳的绝热效率和比功率,随着转速由3000 r·min^(-1)升高至4400 r·min^(-1),最优喷油量呈现下降的趋势,随着背压由0.7 MPa提高至1.0 MPa,最优喷油量呈现升高的趋势。另外,喷油温度的升高使得双螺杆空压机的绝热效率下降、比功率上升,从而导致空压机性能恶化,因此在保证排气温度的同时,应尽量选择低的喷油温度。同时,喷油参数对泄漏与耗功的影响显著,随着喷油温度由303.15 K升高至323.15 K,各个泄漏通道泄漏量呈现上升的趋势,摩擦损耗呈现下降的趋势;随着喷油量由0.5 m 3·h^(-1)增加至1.5 m 3·h^(-1),各个泄漏通道泄漏量呈现下降的趋势,摩擦损耗呈现上升的趋势。研究工作可为喷油双螺杆空压机的性能优化提供有益的参考。

水润滑单螺杆空气压缩机性能影响因素的试验研究

为了深入研究水润滑单螺杆空气压缩机性能的影响因素,设计制造了一台水润滑单螺杆空气压缩机,并搭建了测试试验台,通过试验研究了不同转速、排气压力和喷水流量对水润滑单螺杆压缩机性能的影响.结果表明,增加转速可以减小泄漏量,提高压缩机的性能.其余工况不变,只增大喷水流量时,可以提高压缩机的水气比,增强水气之间的换热和压缩机的密封效果,进而提高水润滑单螺杆空气压缩机的各项性能.如转速为3000 r/min、排气压力为0.50 MPa时,喷水流量由50 L/min提高至80 L/min,压缩机的容积效率提高5.15%,绝热效率提高2%,比功率降低0.26 kW/(m3·min^(-1)).由于水的黏度远小于润滑油,因此为了保证压缩机的性能,水气比要高于同工况下的油气比.在额定转速3000 r/min下,排气压力为0.50~0.65 MPa时,建议的水气比范围为2.94%~3.48%.

干式双螺杆空压机气动噪声优化设计

目前国内外干式双螺杆压缩机大多数直接采用了喷油螺杆压缩机的型线,一般通过改变齿数比,适应干式螺杆压缩机低压比和大气量的需求。通过对干式双螺杆空压机型线开展优化设计,将螺杆压缩机型线中瞬时啮合的曲线变为逐点啮合的曲线,避免压缩机螺杆齿面啮合的泵吸作用,从而降低压缩机气动噪声,改善压缩机运行环境。

无油螺杆压缩机干气系统的应用

阐述了无油螺杆压缩机在运行期间,为了避免齿轮箱中润滑油沿着主轴颈窜入压缩腔的三种常用方法、结构。通过技术对比,选取其中合适的一种方案,并在此基础上进行升级、改造,加入“压缩腔自动干燥”功能。经过实践,此系统能够降低无油螺杆压缩机在实际运行中的故障率,提高了压缩机运行稳定性。

钢铁企业喷油螺杆空压机的余热利用设计

介绍了钢铁企业喷油螺杆空压机余热利用的设计,喷油螺杆空压机在钢铁企业有着广泛的应用,对喷油螺杆空压机进行有效的余热利用可以帮助企业节能降耗,创造利润,减少温室气体排放。通过工程实例,讨论了钢铁企业喷油螺杆空压机的余热利用设计以及需要注意的问题.

浅谈喷油特性对螺杆空压机的热力性能影响

螺杆空压机因可靠性高、维护方便以及动力平衡性好等优势被广泛应用于空气动力等工业领域。润滑油的喷入,降低了螺杆空压机的排气温度、改善了空压机的效率,但同时增大了空压机的功耗。螺杆空压机的喷油量应该根据理论公式求取、结合实际系统修正。润滑油的雾化程度同样影响空压机的容积效率和绝热效率,理论上看喷雾流可以充分的与压缩空气换热,效果最佳。变频螺杆空压机的运行性能和喷油特性关系更加密切,为使空压机在不同转速下性能最佳,应该在空压机油路系统安装油量调节装置。

地铁内燃轨道车螺杆空气压缩机润滑油防乳化措施研究

地铁内燃轨道车装用螺杆空气压缩机。由于地铁内燃轨道车运用频次低,库内热机整备时间不定,螺杆空气压缩机散热风扇启停温度设置不合理等,容易造成螺杆空气压缩机润滑油乳化,给轨道车正常运用带来诸多不便。为了尽可能防止空气压缩机润滑油乳化,在内燃轨道车运用情况不宜改变前提下,通过增加空气系统用风量,更改散热风扇启停温度等措施,延长螺杆空气压缩机加载时间,并定期手动排水等防止润滑油乳化。

螺杆空压机转子受力有限元计算研究

螺杆压缩机转子受力的准确计算是保障压缩机可靠性的基本条件。本文利用有限元方法对螺杆空压机阴阳转子所受气体力进行了分析计算,提出了实现转子受力计算的有效、快速的方法及实施方案。同时对转子所受轴向力进行了试验测试,验证了该方法的准确性。

移动式双螺杆空气压缩机系统动态特性分析

在对移动式双螺杆空气压缩机系统组成及运行原理分析基础上,建立柴油发动机子系统、空气压缩机主机子系统和进气控制子系统数学模型,利用Matlab/Simulink平台构建空气压缩机系统仿真模型,对空气压缩机在加/卸载运行条件下的系统压力、流量和轴功率进行仿真分析,以研究双螺杆空气压缩机动态特性;并通过试验验证数学模型的有效性。仿真和试验结果表明:用气量对空气压缩机系统动态特性产生影响,用气量波动越大,空气压缩机系统轴功率越高,能量利用率越低,且压力波动越大;用气量越大,空气压缩机加卸载频率越低,系统能量利用率越高;仿真结果和试验结果最大相对误差小于5%,所建立的数学模型能反映空气压缩机动态加、卸载运行过程。该研究可为空气压缩机系统节能运行提供参考。

螺杆蒸汽压缩机工作过程喷水冷却特性研究

喷水能够提高螺杆蒸汽压缩机的压比和饱和温升,扩展蒸汽压缩机的应用范围。为研究螺杆蒸汽压缩机的喷水冷却特性,建立喷水螺杆蒸汽压缩机的数学模型,考虑喷入水与压缩蒸汽的换热蒸发及其泄漏闪蒸,并试验验证了模型的准确性。利用所建数学模型,分析与讨论压缩机压比、喷水量、喷水温度及转速对压缩机工作过程的影响。研究结果表明,喷水不仅可以降低排汽温度、使蒸汽压缩机稳定运行,还可以使压缩过程更接近等温过程;压缩机实际运行时喷入水主要集中在压缩过程后期及排汽过程蒸发;压缩机欠压缩运行时,排汽腔内蒸汽对压缩过程影响不大;若压缩蒸汽任一转角都能被冷却至饱和,则喷水温度对压缩过程及运行效率基本没有影响;为了有效控制排汽温度,喷水孔口水流量需要随压缩机转速做相应的调节。

喷油螺杆压缩机工作过程的研究及应用

以准确量化喷油的影响为重点对喷油螺杆压缩机工作过程进行了研究。除了建立工作腔内压缩气体的热力学模型外 ,着重分析了油在工作腔内的运动及分布状况 ,并在此基础上建立了反映喷油影响的数学模型。为了验证数学模型 ,除了进行常规的热力性能参数及P -V图测试外 ,还利用现代激光测量装置 ,对喷油雾化效果、油在工作腔内的运动及分布状况等进行了观察、测试。

反循环除霜对热泵用螺杆制冷压缩机性能影响的实验研究

双螺杆制冷压缩机由于其独特的优势已广泛应用于热泵产品中。针对风冷热泵用双螺杆制冷压缩机在反循环除霜过程中的性能特性进行了实验研究,研究结果表明:在进行反循环除霜时对压缩机的冲击比较大,压缩机排气压力急剧下降到0.65 MPa才逐渐上升,而吸气压力先直线上升,接着快速下降,甚至到0.1 MPa,然后才逐步上升,并和排气压力一样出现了较为强烈的波动;压缩机功率出现了类似排气压力的变化趋势;吸、排气温度的变化则缓和许多,排气温度先是由90℃下降到75℃,然后逐渐上高,最高至100℃左右,然后下降并逐渐趋于稳定,而吸气温度先升高并保持一段时间,然后逐渐下降;系统制热量逐渐下降,随后向循环水提供冷量,随着制冷工况的进行,供冷量先增加后逐渐降低并趋于稳定。对反循环除霜对制冷压缩机影响的研究为提高风冷热泵中压缩机的可靠性提供了实验依据。

高温热泵用双螺杆压缩机内压力比调节方式

高温工业热泵运行时热源温度波动较大,压缩机外压比变化导致内外压比不相等,压缩机功耗上升,热泵能效下降。本文提出了采用经济器补气过程调节双螺杆压缩机内压力比的调节方式。通过向压缩腔中补充制冷剂气体,调节压缩机运行过程中的内压缩最终压力,使其与排气管道中压力相同,消除欠压缩过程,使压缩机实际压缩过程接近多变过程,降低运行附加功耗,增大热泵能效比。实验得到冷凝器90℃出水工况下不同补气压力时热泵的性能参数,结果表明:在最优补气压力下,压缩机绝热效率与热泵制热能效比同时达到最大,可实现通过调节补气压力调节压缩机内压力比的目的。