动态气体力对往复式压缩机气阀运动规律影响的研究

通过对往复式压缩机气阀工作原理和运动规律的分析,比较了动态气体力和静态气体力的不同之处,得出了动态气体力和静态气体力分别与阀片位移的关系,并考虑了动态气体力的影响对往复式压缩机数学模型进行改进。     

往复式压缩机阀片所受动态气体力的分析

本文分析了往复式压缩机阀片开启的最初阶段阀片所受的动态气体力、阀片的位移、阀片的运动速度和加速度的相互关系及变化规律,同时还分析了气缸中气体压力和阀腔中气体压力的变化。通过对动态结果与静态结果的比较分析,说明深入研究和精确测量阀片所受的动态气体力是必要的,其方法也是可行的。     

工艺压缩机气阀常见故障及分析

根椐大型往复式压缩机气阀阀片的失效形式,分析了阀片运动的主要因素和气阀弹簧、压缩介质等因素对气阀寿命的影响,提出了提高气阀使用寿命的途径。     

压缩机进气舌簧阀动力响应的解析解

本文在计及阀片变形、气体力与非线性动态边界条件三者之间复杂耦合关系的前提下,根据能量守恒原理首次建立了压缩机及气阀的结构参数与舌簧阀动力性能之间的解析关系.利用这一解析关系,能够简便地对舌簧阀的动力性能作定量分析,可以解决诸如阀片在任一时刻的运动形态、动态应力、阀片对升程限制器的冲击速度等一系列问题.经过实验验证,本文结果基本可靠.     

钻机用空压机气阀常见故障分析及解决措施

气阀是往复式空气压缩机最重要和最易损坏的部件之一,它的好坏直接影响到压缩机的排气量、功率消耗及运转的可靠性。对气阀的常见故障——阀片故障、弹簧故障和气阀漏气故障的机理进行了分析,并提出了相应的预防措施。     

一维卷积神经网络在往复式压缩机气阀故障诊断中的应用

针对往复式压缩机气阀故障诊断问题，对气阀盖上的振动信号进行分析，提出了一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的故障诊断模型。首先，将原始一维振动信号经傅里叶变换从时域转换为频域；然后，将频域信号作为1D-CNN的输入，利用卷积层实现自适应提取特征；最后，网络输出层利用Softmax函数实现多种故障的模式识别。在往复式压缩机故障模拟实验台上进行了气阀正常、阀片裂纹、阀片断裂、弹簧失效4种工作状况下气阀盖振动信号的测量并对提出的模型进行验证。结果表明，气阀盖上的振动信号能够明显反映气阀的工作状态，而且信号易提取、十分适合用于气阀的故障诊断；将振动信号从时域转换成频域作为1D-CNN的输入明显地提高了故障分类的准确率；与采用原始一维振动信号作为1D-CNN输入的模型相比，采用频域信号作为输入的故障诊断模型具有更优越的表现，准确率更高，可达100%,而且模型结构简单，能够实现端到端的快速故障诊断。     

旋转式压缩机气阀故障的振动诊断机理分析

通过分析小型旋转式压缩机气阀的运动规律,着重研究阀片振动的机理,建立相应的振动力学模型,指出了在阀片以旋转转子频率为基频的各阶谐频成分和阀片卷绕升程限制器自由振动成分上可以发掘出阀片的故障信息,并结合实例进行阐述,为振动诊断压缩机气阀提供了理论依据.     

气阀动力特征参数对活塞式压缩机示功图的影响

在一定的假设条件下,建立往复式压缩机工作过程数学模型,编程求解并绘制出热力过程P-V示功图;研究了气阀动力特征参数对压力曲线的影响,并给出特定工作条件下气阀参数的最优组合;研究结果表明:吸气阶段,阀片质量越小,气缸最小压力升高,阀片开启时间越短,不易出现滞后启闭现象;弹簧刚度系数与最小压力及阀片启闭关系不显著,系数越大,曲轴转速越低,越易引发"颤振"现象;弹簧预压缩量越小,弹簧个数越少,愈易引起阀片滞后关闭,此外,弹簧刚度越大时,这种影响越显著。     

活塞式压缩机气阀阀片运动的光电测定法

前言由沈阳气体压缩机研究所、西安压缩机厂和西安交通大学压缩机教研室组成“三结合”气阀研究小组,于1973年11月在西安交大压缩机实验室开始研究工作,查阅了有关资料,对阀片运动规律的各种测试方法进行了分析讨论。根据可能,决定把光学纤维用到气阀的测试工作中。工作分成两步进行:即首先进行光电位移传感器的静态试验;然后对实际压缩机气阀运动规律进行测定。并将实测曲线与电子计算机计算的结果进行了比较,取得了较好的结果。     

石油化工用活塞式压缩机气阀阻力损失试验及研究

一、前言 为了确定加氢等装置用压缩机开工试运和生产运转时压缩不同介质的压缩机功率,对某些压缩机的气阀作静态阻力试验,以确定这些气阀(双环片阀、三环片阀和网状阀)的阻力系数和临界雷诺数,供气阀阻力计算用。同时对压缩不同介质(氢气、氮气、氮氢混合气等)的压缩机操作条件进行核算,得出压缩不同介质时气阀相对压力损失的比值,对现有的     

Research on gas leakage through suction valves of reciprocating compressor under varying load conditions

A research concerning the coupling conditions of gas leakage through suction valves and capacity regulation is performed in an industrial reciprocating compressor.Both internal flow and thermodynamic characteristic are discussed in detail.The results show that the capacity of compressor can be regulated steplessly by controlling suction valve closure moment.And then the quantitative relationship between the capacity load and the closing angle of suction valve is revealed.The capacity load and valve leakage rate show obvious different features in P-V diagrams,which makes it easier to define appropriate features for detecting cracked or broken reciprocating compressor valves under varying load conditions.A set of curves of compression work and discharge gas mass are obtained and a method for rating thermal performance of a compressor is presented using these curves.     

基于改进G-P算法的往复式压缩机故障诊断技术

采用基于经验模态分解的G-P算法提取往复式压缩机振动信号关联维数,建立了小波降噪模型,利用自相关函数法和伪相图法结合起来确定延迟时间,并采用EMD法计算嵌入维数,通过洛仑兹系统的仿真研究,将此法应用在往复式压缩机模拟故障试验中,诊断效果较好。     

一种回转式活塞压缩机的产品化设计及实验

提出了一种新型双环结构的回转式活塞压缩机,将常规往复式活塞改为新型回转式活塞,同时活塞的往复运动转变为回转运动.在保持了往复式活塞压缩机压缩比范围广、制造工艺简单等特点的同时借鉴一些回转式压缩机的优点,消除了常规活塞式压缩机的活塞惯性力,取消了常规活塞式压缩机的吸、排气阀,提升了活塞式压缩机的应用优势.设计了首款产品样机并进行了实验,实验结果证实了回转式活塞压缩机工作原理的可行性,排气压力达到了设计指标,实际排气量则达到理论排气量的一半以上.     

Fault Diagnosis of Reciprocating Compressors Valve Based on Cyclostationary Method

The relationship between second-order cyclostationary method and time-frequency distribution is studied,and cyclic autocorrelation(CA) function is indicated to be one sort of special time-frequency distribution method.Furthermore,a fault diagnosis method for reciprocating compressors based on empirical mode decomposition (EMD) and CA function is proposed,and then it is applied to the fault diagnosis of reciprocating compressor valve.Firstly,the vibration signal of reciprocating compressor valve is decomposed by using EMD method,and several intrinsic mode functions (IMFs) are obtained.Secondly,the IMFs are evaluated by some denoising criterions to remove the noise and interfering ones.Finally,the CA functions of the remained IMFs are calculated,which will be used to reconstruct the CA function of the original vibration signal.Engineering application indicates that this method can sufficiently inhibit the cross-interference items of CA function.Therefore,more explicit working conditions of reciprocating compressor components can be achieved.     

利用声发射的往复空压机环状阀泄漏故障诊断试验

利用声发射信号对往复空压机气阀进行了故障诊断,并以某往复空压机的排气阀为例,结合有效电压和能量对气阀漏气、阀片裂纹、阀片断裂及阀片变形等故障进行了测量,从而获得了故障特征信号.研究结果表明:随转角变化的声发射信号包络波形能体现排气阀启、闭的特征位置,气阀漏气、阀片变形及断裂等会导致气阀启、闭特征位置发生变化;根据启、闭特征位置偏离度及相应的有效电压和能量,可以判断气阀故障的严重程度;声发射包络波形平均幅值及相应的有效电压和能量,可以体现气阀漏气、阀片变形及断裂等故障.通过试验结果还发现,阀片裂纹不能通过声发射信号来识别.     

基于时频图像GLCM-HOG特征的往复压缩机故障诊断

往复压缩机的故障诊断技术能够为工业生产提供有效保障,针对传统方法诊断准确率不高的问题,提出了一种基于振动信号时频图像灰度共生矩阵-方向梯度直方图(GLCM-HOG)特征融合的往复压缩机故障诊断方法.首先,采用小波变换的方法处理往复压缩机的振动信号,生成时频图像;其次,利用灰度共生矩阵(GLCM)和方向梯度直方图(HOG)的方法提取时频图像特征,融合构建GLCM-HOG特征;最后,将融合特征输入支持向量机(SVM)进行分类,以判别往复压缩机的运行状态.实验结果表明,所提方法对设备的状态识别准确率可以达到92.33％,能够实现往复压缩机的准确诊断.     

变工况下基于加权理论的气阀泄漏诊断方法研究

往复式压缩机是石油化工等行业中不可或缺的关键设备,而压缩机结构复杂、故障率高,其中气阀故障是其主要的故障形式之一。同时,负荷调节工况与气阀故障工况的相互耦合使得示功图变化规律更加复杂,增加了故障诊断的难度。为此,探究了变负荷及气阀故障工况下示功图几何特征的变化规律,提出一种针对变负荷与气阀故障耦合工况下的气阀故障诊断方法。该方法利用反向传播（BP）神经网络进行特征分类,首先分别依据示功图几何特征（包括面积、形心和形心主惯性矩等）以及灰度矩阵统计特征得到压缩机的负荷,再进一步结合故障特征判断气阀的故障类型。为提高诊断结果的准确度,将加权证据融合理论应用于故障分类过程,最终获得精准的气阀故障评估结果。基于实验台数据,对不同泄漏率的气阀故障进行实验验证,负荷预测的准确率为97.5%,气阀泄漏故障识别的准确率为96.1%。     

Study on effect analysis and parameter optimizing of stepless capacity control system on reciprocating compressors

An improved model of reciprocating compressor operation cycle with a stepless capacity control system is presented and influence of the key parameters of the system is evaluated. In the stepless capacity control system of a reciprocating compressor,mechanical unloaders are used to partially hold suction valves open for a certain time during the compression stroke. The typical working process of the reciprocating compressor is changed by capacity regulation apparatus. However,some critical parameters like the hydraulic force acting at the unloader have not been rigorously studied in previous researches. Here an improved numerical model of a double acting reciprocating compressor under the control stepless capacity is proposed and verified by experimental trials. Numerical simulations are carried out to select and evaluate the acting force which definitely has an influence on indicator diagrams of compressors. It is observed that the optimized range of 350 N to 380 N is preferable for the unloader force such that the intensity of opening and closing impacts are minimized.     

变工况下基于加权理论的气阀泄漏诊断方法研究

往复式压缩机是石油化工等行业中不可或缺的关键设备，而压缩机结构复杂、故障率高，其中气阀故障是其主要的故障形式之一。同时，负荷调节工况与气阀故障工况的相互耦合使得示功图变化规律更加复杂，增加了故障诊断的难度。为此，探究了变负荷及气阀故障工况下示功图几何特征的变化规律，提出一种针对变负荷与气阀故障耦合工况下的气阀故障诊断方法。该方法利用反向传播（BP）神经网络进行特征分类，首先分别依据示功图几何特征（包括面积、形心和形心主惯性矩等）以及灰度矩阵统计特征得到压缩机的负荷，再进一步结合故障特征判断气阀的故障类型。为提高诊断结果的准确度，将加权证据融合理论应用于故障分类过程，最终获得精准的气阀故障评估结果。基于实验台数据，对不同泄漏率的气阀故障进行实验验证，负荷预测的准确率为97.5%，气阀泄漏故障识别的准确率为96.1%。