压缩机防喘振控制分析

当压缩机流量较低的时候，会导致压缩机发生喘振现象，使压缩机处于不稳定的工作状态。采取增加压缩机内部流量，在压缩机出口出增加单向阀防止倒流等办法，可有效防止压缩机进入喘振区，保证压缩机正常工作     

离心叶轮速度系数对级性能影响的研究

研究了离心压缩机叶轮速度系数对离心压缩机级性能的影响,分析了速度系数变化对叶轮流道内部流动的影响．研究结果表明：在叶轮轮盖的相对曲率半径大于0．3时,叶轮速度系数的减小能改善叶轮流道内部气体流动,离心压缩机的级效率得到明显提高,通过对不同速度系数的压缩机级的变工况性能进行分析,发现速度系数的减小使得压缩机级性能曲线右移,有效地扩大了离心压缩机的工况范围．     

离心式压缩机的喘振分析与控制

离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机。具有效率高、排气量大、体积小、结构简单、气体不受油污染以及正常工况下运行平稳、压缩气流无脉动等优点,被广泛应用于石油、冶金、化工等行业。离心式压缩机的安全可靠运行对工业生产有着极为重要的意义。由于离心式压缩机对气体流量、温度、压力变化较为敏感,容易发生喘振现象。喘振对离心压缩机有较大的危害,是压缩机损坏的主要诱因之一。本文将对离心式压缩机发生喘振的机理和影响因素、喘振的危害和判断以及防喘振控制措施进行分析和探讨。     

关于离心压缩机振动的分析和对策

随着我国工业技术的不断发展,离心机已经在我国很多工业企业中得到了很好的普及。而高效率,高转速的离心压缩机更是得到了很多大型企业的青睐。而离心压缩机是一种高精度压缩机,如果在使用过程中出现了振动的情况,那么会对日后的压缩机使用情况产生严重的安全隐患,导致企业在生产过程中浪费时间,增加成本。因此对于离心压缩机振动的排除十分重要。文章就离心压缩机振动的产生原因进行了分析,提出了防止离心压缩机振动的方法。     

离心叶轮的速度系数对级性能的影响

用数值模拟的方法研究了某离心压缩机叶轮速度系数对离心压缩机级性能的影响,并分析了不同速度系数下叶轮流道内部的流动情况.研究结果表明:在叶轮轮盘的相对曲率半径大于0.3时,叶轮速度系数的减小能改善叶轮流道内部的流体流动,使叶片进口从盘侧指向盖侧的静压梯度降低,同时叶轮出口通流速度不均匀程度得到改善,因此使得离心压缩机的级效率得到明显提高,在设计流量下等熵效率最大提高1.5%以上.通过对不同速度系数的压缩机级的变工况性能进行分析,发现速度系数的减小使得压缩机效率曲线右移,压比曲线上移,并有效地扩大了离心压缩机的工况范围.     

离心式压缩机运行过程中的流量与压力问题研究

对于化学工业,尤其是精密化工,离心压缩机常用来输送反应气或触媒气。在这种应用中,对于被压缩气体的流量、压力和温度都有着非常严格的要求,也就是要求离心压缩机的工作点稳定。影响离心压缩机工作点稳定的因素有两个,一是干扰,二是改变工作点。但是干扰是随机的、不可预知的,而且由于控制器的存在,出现干扰时控制器也会自动消除误差,因此干扰也可以看过是一种改变工作点的特例。     

离心压缩机轴承总成气相流动与温度场特性

基于高速运转过程中的离心压缩机轴承总成腔体内部摩擦产生大量的热导致流场内部温度过高的问题,本文对离心压缩机滚动轴承总成中的制冷剂气体流动和换热特性进行了研究。以6009深沟球轴承组为对象,建立了轴承总成内腔的数值分析模型。分析了轴承运动对流场内部气相流动的影响,并对比不同转速下内部温度场情况,揭示了转速对轴承总成腔内的传热特性的影响。结果表明：轴承旋转引起了旋转流,所带来的能力增加了流速,且使轴承总成内部的压力升高;随着转速的增大,流场的流速随之增加,轴承腔内的温度会有一定程度的降低,但转速继续升高,摩擦损耗急剧增加,产生的热量大于气体的换热能力,温度随之升高,最终得出较好的散热工况下的转速。     

带叶片扩压器离心压缩机模型级内流研究

通过对在研工业用带翼型叶片扩压器离心压缩机模型级的内部流动进行数值模拟,以及对模型级外特性进行了实验研究,分析了模型级内部流动特点、损失机理及其对级性能的影响。研究发现:该离心压缩机模型级性能较好,工况范围内效率曲线非常平坦,稳定运行范围较宽,整级效率高达82%;设计流量下叶轮出口轮盖与叶片吸力面的角区有明显的尾迹区存在,小流量下进入叶片扩压器内的气流在叶腹的流动没有得到有效滞止,大流量下气流以冲击叶片扩压器叶腹为主,同时在叶背上出现了较大的旋涡区;不同工况下叶片扩压器内的流动损失和扩压效果由不同工况下的流动特性决定。数值模拟和实验研究获得的模型级外特性曲线一致,表明所采用的数值模型能够准确预测模型级内部的流动特性。     

高压离心压缩机轴向推力计算

详细分析了离心压缩机轴向力的组成,建立了离心叶轮外侧间隙内泄漏气体流动的计算模型,采用了低Ｒｅ数ｋε模型,用ＳＩＭＰＬＥＣ方法求解控制方程．对１台离心压缩机的轴向力进行了计算,结果令人满意．     

具有密封结构的超临界二氧化碳离心压缩机特性研究

为更全面了解超临界二氧化碳（SCO₂）压缩机内部流场,针对150 kW级简单布雷顿循环的SCO₂离心压缩机,设计了盘腔和迷宫密封。采用数值求解三维RANS方程和k-ε湍流模型的方法,研究了考虑盘腔和密封结构的SCO₂离心压缩机的气动性能和轴向推力;采用有限元方法分析了考虑气动力和离心力综合作用下离心叶轮的应力和应变特性,同时计算了设计的迷宫密封的应变。结果表明：具有盘腔和密封结构的SCO₂离心压缩机在设计工况下气动效率为72.1%,压比为2.19;SCO₂离心压缩机的最大轴向推力为1 635 kN;离心叶轮的表面等效应力最大值为109.95 MPa,满足设计材料304钢的强度需求;盘腔的泄漏流动会造成SCO₂离心压缩机气动效率的下降,但是在高流量工况下,盘腔泄漏可以缓解扩压器前缘的凝结现象。该研究可为具有盘腔和密封结构的SCO₂离心压缩机气动性能和强度特性分析以及密封结构设计提供参考。     

离心压缩机级通流与盘盖侧泄漏流的耦合分析

为揭示离心压缩机通流与轮盘及轮盖侧迷宫密封泄漏流动之间的耦合作用机理,以某天然气管线用离心压缩机首级为研究对象,数值分析了压缩机级在不考虑密封结构模型以及考虑密封结构模型下的流场分布。结果表明:在考虑密封结构的情况下,压缩机整级的等熵效率和总压比都有所下降,且在小流量工况时下降更为明显;等厚度高低密封齿和梯形密封齿均能有效衰减泄漏气流压力能和动能,从而有效降低泄漏量;密封通道内的泄漏气流在叶轮进出口与通流区气流掺混时易造成通流分离;受轮盖密封泄漏气流的影响,在叶轮进口轮盖侧存在明显的熵增区域,使得压缩机整级性能下降。研究工作为深入了解离心压缩机密封流动结构及其对通流的影响、完善离心压缩机在实际运行状态下的气动性能预测模型奠定了坚实理论基础。     

离心压缩机级的气动性能实验研究

一、前言氨工质小流量离心压缩机在化工、制冷等许多工业部门中得到日益广泛的应用。目前对这种压缩机还较少研究:为设计提供的试验资料亦感不足。本文介绍小流量窄叶轮离心压缩机在开式实验装置上所进行的空气级性能实验研究,以及运用相似准则换算成氨气的级性能。     

变厚度叶片对离心压缩机结构强度和性能影响

以国内某大流量离心式压缩机首级叶轮为研究对象,采用数值模拟方法研究了变厚度叶片对离心压缩机结构强度和性能的影响.应用CAD软件Solidworks对9种变厚度叶片的闭式叶轮进行三维实体造型,运用有限元软件ANSYS进行静态应力分析,并利用计算流体动力学软件CFX进行叶轮内部流场分析.重点比较分析了叶轮最大von Mis...     

离心式压缩机操作曲线及防喘振控制系统

介绍了离心式压缩机的喘振理论,分析了天然气压缩机的实际喘振问题,给出并现场应用了具体的防喘振控制方案.结果表明,通过对实时采集的数据进行计算并同特性曲线比较,可实时监测防喘振曲线,自动调整压缩机回流量,实现无级自动调节,防止喘振;该系统自动控制灵敏,安全可靠,能有效防止喘振.     

两级单螺杆压缩机气体阻力矩变化特性研究

为了减小两级单螺杆压缩机电机负载转矩的波动，基于单螺杆压缩机力学特性，建立了两级单螺杆压缩机串联螺杆转子的力学模型，研究了串联螺杆转子的气体阻力矩变化特性，计算分析了空气质量流量为40.6 kg/m³的两级串联单螺杆压缩机在不同排气压力下的气体阻力矩波动比，并与任意一级独立运行的单螺杆压缩机的气体阻力矩波动比进行了比较。研究结果表明：对于工质质量流量为固定值的单螺杆压缩机，存在确定的压比，使其气体阻力矩波动比最小；两级串联单螺杆压缩机的气体阻力矩波动比小于其中任意一级独立运行的单螺杆压缩机的气体阻力矩波动比；在两级串联单螺杆压缩机中，一、二级螺杆转子间初始相位差对单螺杆压缩机总气体阻力矩的波动幅值有影响，并存在一个最优初始相位差，使总气体阻力矩波动幅值最小。该研究结果对两级单螺杆压缩机设计以及进一步发展具有一定的指导意义。     

喷油工艺螺杆压缩机的特点和应用解析

喷油工艺螺杆压缩机的技术优势较为明显,在往复、离心、螺杆主流压缩机中占有一席之地。三种压缩机各有所长,喷油工艺螺杆压缩机的优势集中在中等压力复杂气体的工况中。本文针对该类型的压缩机进行特征分析,并针对其应用的工艺流程和效果进行了分析。     

采用关联模型的离心压缩机喘振工况数值研究

为了研究管网系统特性对离心式压缩机喘振的影响,建立了包含温度项的关联模型,将管网效应耦合到压缩机出口的边界条件中,实现了压缩机系统从稳定工况到喘振工况的数值模拟。对一离心压缩机流道和无叶扩压器流场进行了非定常数值模拟,结合关联模型得到喘振时压缩机出口处压力及质量流量脉动随时间的变化情况,分析了管网容量、管网出口流量等管网参数对压缩机系统喘振的影响。模拟结果显示:所建模型能捕捉到喘振工况下压缩机出口的参数变化特征;随着管网容量的增大或管网出口质量流量的减小,压缩机出口流量、总压波动幅值增大,工况向喘振振荡特性转变;管网容量对失速频率影响较大,而管网出口流量的变化对压缩机的失速频率影响较小。该研究对进一步分析压缩机管网系统相互影响和喘振预测具有参考价值。     

移频降噪理论在往复式冰箱压缩机噪声控制中的应用

通过模拟计算QD58型往复式冰箱压缩机的声学特性，指出压缩机噪声最大峰值与其内部气体共鸣音直接有关．运用移频降噪理论，改变压缩机内气体的声学固有频率，降低共鸣音．实测了空气介质下压缩机内腔安装隔板后的移频降噪数据．并用电一声类比法推导的压缩机内气体的声学固有频率对隔板各个几何参数的灵敏度公式，调整实际工作状态下隔板的几何参数，模拟计算了压缩机内部气体声学固有频率的变化．     

离心压缩机尺寸效应修正模型

针对离心压缩机在模化设计中因尺寸效应导致产品级相对于基准级的性能偏移难以定量预测的难题,提出一种可对模化设计中效率和流量系数偏移进行定量预测的离心压缩机尺寸效应修正模型,该模型包括效率修正模型和流量系数修正模型两部分。首先,基于边界层理论对离心级的黏性损失进行分析,提出基准级黏损比函数的概念,进而推导出效率修正方程的基本形式;接着通过数值模拟获得基准级黏损比函数的具体表达,从而完善效率修正方程,以预测模化设计中产品级相对于基准级效率的偏移;然后,通过引入边界层的影响对流道收缩效应模型进行改进,从而理论推导出流量系数修正方程,以预测模化设计中产品级相对于基准级流量系数的偏移量。该尺寸效应修正模型不仅可以准确预测模化设计中离心压缩机的性能偏移,且与现有的修正模型相比,具有更强的理论基础,修正方程具有鲜明的物理直观性,大大减少了对经验因素的依赖。采用该效率修正模型对流量系数分别为0.068和0.15的两个三元离心级的模化实验进行预测,结果表明,产品级相对于基准级效率偏移量的预测值与实测值之间的相对偏差在9%以内,产品级效率的预测值与实测值之间的相对偏差在0.2%以内;采用该流量系数修正模型对流量系数分别为0.065和0.085的两个三元离心级的模化数值模拟进行预测,结果表明,产品级高效点流量系数的预测值与数值计算值的相对偏差在1%以内。     

不同出口角度扩压器的内部流动及离心压缩机级性能数值研究

以某多级离心压缩机首级为研究对象,运用数值模拟方法研究扩压器出口安装角对压缩机级性能的影响,得出不同出口安装角情况下压缩机单级的性能曲线,并分析扩压器内部流动特点和损失机理,通过压力恢复系数Cp对比不同流量下不同扩压器的扩压效果。结果表明,当扩压器出口安装角增大时,性能曲线向大流量区移动,最高效率和压比先升高后降低;不同出口角度下叶片扩压器的扩压效果由不同工况下的流动特性决定;在大流量下,不同出口角度下扩压器叶背形成分离区且旋涡位置不同;在小流量下,具有较大出口安装角的扩压器叶腹率先出现分离区。