压缩空气系统节能技术的研究进展

介绍了压缩空气系统的节能技术及其应用,探讨了压缩空气系统行业在节能技术方面的发展前景。压缩空气系统主要节能技术有空压机群系统优化、局部增压技术、管网设计、泄漏检测以及基于流量供给的气动节能理论等,从压缩空气的生产、输送到使用环节,提高系统的能源利用效率,为压缩空气系统节能技术提供有价值的发展方向。

全无油往复压缩机用碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料的性能研究

随着全无油往复压缩机排气压力的不断升高,普通配方增强聚四氟乙烯密封材料无法满足使用寿命要求。碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料具有更加优异的耐磨性、自润滑性和力学性能。本文选用不同类型的直线型碳纤维采用模压法制备了碳纤维增强聚四氟乙烯密封材料,并对其断面形态、表面硬度、弯曲性能、摩擦磨损性能等进行了测试研究,结果表明:采用高强度、低颗粒度含量的CF-1碳纤维制得的1~#密封材料具有最佳的综合力学性能;采用低强度、低长径比的CF-3碳纤维制得的3~#密封材料具有最高的表面硬度和弯曲强度。

往复压缩机气量调节系统气阀瞬态特性的研究

基于主动控制进气阀的气量调节系统具有调节范围大、节能效果好等优点，适用于工艺流程中大型压缩机。本文依据热、动力学理论建立了耦合阀片运动的往复压缩机热力学模型，模拟了气缸内气体瞬态压力变化规律及进气阀片运动特性。研究结果表明：调节工况下自动阀和强制阀方式同时存在，执行机构延迟关闭进气阀，使压力升高过程延迟，实现压缩机流量及功率的降低。执行机构在气阀完全打开后作用，不影响气阀打开过程，仅利用撤销时间控制压缩机气量。调节工况下阀片打开速度不变，但关闭速度增大，且阀片与阀座间的最大撞击速度随执行机构撤销角度的增大而增大。由于气阀打开及关闭存在时间延迟，执行机构撤销时间在主轴转角为160°～295°范围内变化时，已实现气量0～100％范围调节。

活塞式压缩机振动测试研究

为了降低压缩机整机的振动烈度和加速度值,找到一种最佳的减振器。针对某型压缩机,在试验现场,进行了振动和噪声测试。分别选取BE-85,BE-160,BE-300等3种型号的橡胶减振器进行测试,测点取在了联接螺栓正上方。通过观察和比较压缩机振动指标,换上减振器后,4个测点振动加速度均被放大。经过FFT分析,发现振动能量主要集中在低频段。10-315Hz,315-1000Hz,10-8000 Hz 3个频段加速度级,满足要求,但振动烈度偏高。所得试验数据和分析结果对压缩机的动态设计、改造具有指导意义。

小型LNG装置混合制冷剂螺杆压缩机工作过程模拟

螺杆压缩机具有结构紧凑、维护方便和工况适应性强等优点,在采用混合制冷剂液化流程工艺(MRC)的小型LNG装置中具有良好的应用前景。在MRC流程中需要两级压缩,级间压力是影响两级螺杆压缩机运行状态的主要参数之一。本文根据混合制冷剂工艺流程参数特点,采用圆弧及圆弧包络线构建了螺杆转子型线,分析了两级压缩机工作腔容积的变化规律,建立了两级螺杆压缩机工作过程的数学模型,研究了压缩机工作过程中工作腔内气体压力、级间压力、等熵效率等参数的变化规律。结果表明:两级螺杆压缩机的级间压力依据各级瞬态质量流量自动形成,压缩机稳定运行时的级间压力能使各级质量流量相等;级间压力随转速的增大而逐渐降低,各级等熵效率均随转速的增大而增大。

CCS-200/40型高压压缩机组合气阀设计研究

根据CCS-200/40型高压压缩机结构设计特点,从余隙容积、能量损失、结构、经济性方面综合分析了高压段气阀设计、选型特点,通过对高压段组合气阀气动和强度设计计算,总结该类组合式气阀设计要点,供同类型气阀设计时参考。

机械蒸汽再压缩系统的性能分析

机械蒸汽再压缩(MVR)系统可应用于节能环保等多个工业领域,本文分析了MVR系统的基本构成和热力过程,计算了蒸发温度、换热温差、沸点升高值等主要参数对压缩机容积流量、换热器热负荷、系统能耗等系统性能的影响规律。给出了压缩机入口和出口喷水对系统运行特性的影响规律,计算了不同工况下的最佳理论喷水量,对系统设备选型和运行维护进行了分析,试验验证了MVR系统在煤化工废水处理领域的应用。

离心风机转子临界转速计算方法的对比分析

风机转子临界转速分析计算是风机结构设计中最关键的一个环节,对风机转子的安全运行和全寿命管理具有非常重要的意义。本文分别采取工程计算法、传递矩阵法和有限元法来计算转子的临界转速,并对上述计算方法进行了相应的对比和对其适应性作出了总结,在实际工程中具有很高的实用价值。

热固性聚酰亚胺树脂成型工艺研究进展

热固性聚酰亚胺树脂是指分子主链结构中含有酰亚胺环的一类高分子材料,固化后不被溶解,也不被熔融,只能一次热成型。综述了热固性聚酰亚胺树脂的3类成型工艺方法:热模压成型、热压罐成型和冷压烧结成型,根据所用原料单体的不同,其成型温度、成型压力、成型时间均有所不同。这3类成型方法各有优缺点,但均属于外部热辐射成型工艺,可能会造成聚酰亚胺制品局部受热不均匀的现象,作者提出了一种通过电磁波工艺促进聚酰亚胺分子链运动摩擦实现内部均匀温升再成型的设想。

螺杆空压机组的热量分析与计算

通过对螺杆空压机组的热量分析与计算,给出了螺杆空压机组的可利用热量占比,举例分析了实际回收热量占比及其影响因素,得出应用条件是影响实际回收热量占比的主要因素。

双进气后向离心风机的气动性能数值模拟及其改进

首先对某双进气后向叶片的离心风机性能进行试验和数值模拟对比,验证数值模拟结果的精度及有效性;然后在叶轮前盘、轮盘形状和叶片数都相同的情况下,分析了改进叶片型式风机的性能变化。数值模拟结果表明,改进方案风机的全压更高、效率更高,尤其是在大流量区,效率提高5%以上。

复合材料离心叶轮应力和振动有限元计算与分析

采用有限元方法,首先对钢制离心叶轮工作时在离心力作用下的应力进行了计算和分析。在此基础上,对复合材料离心叶轮在离心力载荷条件下的最大应力和固有频率进行了计算评估。预测纤维复合材料层压结构极限强度对叶轮安全设计和轻量化设计是至关重要的,失效判定采用Tsai-Wu失效准则,为避免因共振使叶轮设计寿命明显降低,计算了叶轮的固有频率和模态振型以分析其动态特性。结果表明,复合材料碳纤维/环氧树脂可承受叶轮线速度在605m/s运行时的应力,在风机启停工作转速范围内没有共振转速相匹配。本文研究结果为纤维增强复合材料风机叶轮的设计及应用奠定了基础。

9-19离心风机“在役再制造”的CFD数值计算和试验研究

在保证机壳和进出口连接尺寸不变前提下,对9-19系列No.5.6离心风机叶轮进行改型,使用CFD数值计算软件Fluent分别对原模型和改型后模型进行整机全流场三维数值模拟,通过"模拟-改进-模拟"的过程,得到最优模型,使整机在设计工况点性能不变的前提下,内效率提高5%。对原型和优化叶轮制造样机,进行对比试验,验证数值计算的正确性。最终完成9-19系列风机"在役再制造"的优化改型。

附加轴向力对离心风机自由端滚动轴承温升的影响

摩擦力矩的大小决定了轴承的功率消耗和发热量的大小,发热量的大小直接影响轴承的温升,严重时直接导致轴承的失效。结合算例对SKF推出的滚动轴承摩擦力矩的计算模型及其影响因素进行了分析,重点探讨了附加轴向力对离心风机自由端轴承摩擦力矩的影响。在离心风机自由端滚动轴承设计选型中,通常不考虑轴向力的影响,但结果表明,附加轴向力对自由端轴承摩擦力矩影响显著。本文为离心风机自由端滚动轴承设计选型提供工程实用价值。

两相螺杆膨胀机热力过程特性研究

两相螺杆膨胀机在能量回收领域具有较好的应用前景。本文构建了螺杆膨胀机的转子型线,建立了其两相膨胀过程的数学模型,分析了工质压力、质量、干度等参数随主轴转角的变化规律。结果表明:孔口流动损失造成吸气开始及结束阶段均存在压力降低现象,泄漏导致膨胀阶段工质压力从低于理想值增加至高于理想值。吸气结束时吸气腔内工质质量低于理想值,实际输气量由吸气孔口流动损失和泄漏量决定。膨胀过程工质干度随主轴转角的增大而降低,排气开始时工质干度大于理想值。工质入口干度的增加导致输出功率逐渐降低,但单位质量工质的输出功率逐渐增加。

二次计算法和有限元法计算叶轮过盈量的分析和比较

高速离心风机叶轮与主轴之间大多采用过盈配合,过盈量的计算是设计时的难点。介绍了二次计算法计算过盈量的整体思路,并对一台离心风机分别使用二次计算法和有限元数值分析法(有限元法)计算其叶轮过盈量。计算结果表明:二次计算法偏保守,得到的过盈量偏大。

TSA和PSA在高压空气干燥中的组合研究

在高压空气干燥中,变压吸附由于焦耳-汤姆逊效应干燥效果较差,同时再生气能耗高;变温吸附存在投资较大,能耗较高等缺点。为克服变温吸附和变压吸附的缺点,充分利用二者的优点,同时考虑到干燥装置能耗与压缩机能耗的比例,本文选择变温吸附和变压吸附组合应用的方式,试验结果表明,该方式干燥效果好、技术经济综合指标高,达到了高效、节能降耗的目的。

会议室内菌落数与空气颗粒物关联性的试验研究

在分析空气颗粒物粒径分布特征的基础上,开展会议室内菌落数与空气颗粒物的关联性试验研究。结果表明,待测会议室内颗粒物浓度相对稳定,试验工况下菌落数的波动范围在7%以内;菌落数与多组以10.0μm为粒径上限的空气颗粒物浓度之间正相关,相关系数最高可达0.9997。

某冷却系统用三通调节阀内部湍流动能和耗散率分析

为研究三通调节阀阀芯节流锥面对内部介质的流动影响,采用CFD软件对阀门内部湍流进行了三维数值模拟,探讨了典型工况下,阀芯节流锥面对阀门内部湍流动能和湍流耗散率的影响,分析发现节流锥面可大幅度降低上阀座在大开度范围内、下阀座在小开度范围内的湍流动能和耗散率,二者降幅达30%以上。所以,阀芯节流锥面可显著降低阀门内部湍流动能的损失以及湍流耗散率的扩散,有利于流动的稳定性和节能性。

基于COMSOL的高温双端面机械密封热力耦合分析

针对输送高温气体介质的大轴径风机所采用的液体润滑双端面机械密封开展热力耦合分析研究,具有重要的工程实际意义。将动静密封环视为一体并采用参数化扫描功能对密封结构参数进行优化分析。研究表明:在高温、低压工况下,高温介质热传导对介质侧密封温度场的影响占主导;对介质侧的密封结构设计,不仅要从减少端面产热的角度出发,而且要对密封环进行有效地冷却降温。