本文關(guān)鍵詞：大型往復式壓縮機無級氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)化分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大型往復式壓縮機是流程工藝領(lǐng)域用來壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的通用機械,也是量大面廣的高耗能設備。部分行程頂開進氣閥無級氣量調(diào)節(jié)方式具有節(jié)能降耗的優(yōu)點。但實際應用中發(fā)現(xiàn),在氣量調(diào)節(jié)作用下,氣閥閥片由于存在壓叉力的作用,會出現(xiàn)氣閥閥片提早破裂損壞的情況。因此探討無級氣量調(diào)節(jié)工況下氣閥閥片結(jié)構(gòu)失效破壞原因,進一步探討氣閥在此運動規(guī)律下,壓叉力對氣閥閥片的沖擊載荷作用的影響,并進行疲勞壽命預估,開展氣量調(diào)節(jié)機構(gòu)優(yōu)化設計的研究十分重要。 論文在國家科技支撐計劃項目“高效節(jié)能壓縮機關(guān)鍵技術(shù)研究”,以及鎮(zhèn)海煉化研發(fā)項目“歧化裝置C102往復式壓縮機氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研制”和中國石油烏魯木齊石化煉油廠“往復式壓縮機用無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)”項目的支持下,對氣量調(diào)節(jié)工況下的壓縮機熱力循環(huán)過程和氣閥運動規(guī)律進行了更為深入的理論和實驗研究,建立了流線型氣閥模型,并進行了動力學分析。數(shù)值計算結(jié)果表明流線型氣閥的節(jié)能效果更為優(yōu)良。并以現(xiàn)有氣量調(diào)節(jié)裝置為基礎,建立了正交各向異性短纖維復合材料閥片模型,分析壓叉力對氣閥閥片的沖擊碰撞作用。同時研究了閥片側(cè)傾對頂開進氣閥的影響。通過耐久性疲勞分析軟件,研究對不同液壓頂開力和不同傾斜角度與閥片疲勞壽命之間的關(guān)系。為壓縮機頂開進氣閥無級氣量調(diào)節(jié)機構(gòu)優(yōu)化及其液壓系統(tǒng)的設計和改進了提供理論依據(jù)。 論文的主要研究內(nèi)容： 1)建立了氣量無級調(diào)節(jié)下流線型氣閥熱力循環(huán)數(shù)學模型,并進行了動力學分析,對比分析了流線型氣閥和普通平閥片在氣量調(diào)節(jié)中的效果。通過數(shù)值計算,得出流線氣閥在氣量調(diào)節(jié)工況下,對氣閥的氣流通道進行流線型設計后,氣閥使用效率以及壓縮機功效有明顯提高。通過數(shù)值計算,得出流線型氣閥閥片切線角度取值為30°時,流線型氣閥能夠獲良好的節(jié)能效果。 2)建立了正交各向異性短纖維復合材料閥片模型,研究了氣量調(diào)節(jié)工況下壓叉對氣閥閥片的沖擊載荷作用的影響。分析了頂開進氣閥閥片的動態(tài)力學性能及其應力應變關(guān)系。并對此工況下閥片碰撞的疲勞壽命特性進行了研究,初步描述出不同液壓頂開力與閥片疲勞壽命之間的關(guān)系。詳細計算分析后,為了改善閥片的受力狀況,得出較為合理的液壓頂開力,最大的液壓頂開力取值范圍應為4～6MPa。 3)研究了氣量無級調(diào)節(jié)工況下壓縮機氣閥側(cè)傾碰撞運動規(guī)律,分析在頂開進氣閥氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓叉力作用下,閥片的動態(tài)力學性能；建立了不同傾斜角度下氣閥閥片有限元數(shù)值仿真模型,模擬了在側(cè)傾碰撞中閥片的損傷；對比分析有無側(cè)傾兩種狀態(tài)下閥片側(cè)傾對氣閥閥片及其壽命的影響。并對側(cè)傾閥片疲勞壽命進行了預估,初步建立了側(cè)傾角度與氣閥壽命的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：往復壓縮機 無級氣量調(diào)節(jié) 疲勞 流線型氣閥 側(cè)傾閥片
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 符號表10-12
• 目錄12-14
• 第1章 緒論14-26
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 壓縮機氣量調(diào)節(jié)方式15-17
• 1.3 氣閥動力學研究進展17-19
• 1.4 氣閥碰撞有限元分析19-22
• 1.5 短纖維復合材料的研究進展22-25
• 1.5.1 短纖維復合材料的應用22-23
• 1.5.2 短纖維復合材料有限元分析23-24
• 1.5.3 微觀研究24-25
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容25-26
• 第2章 流線型氣閥動力學分析26-44
• 2.1 流線型氣閥26-28
• 2.2 頂開進氣閥閥片運動方程28-35
• 2.2.1 工作容積隨轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律29-30
• 2.2.2 流體流動微分方程30-31
• 2.2.3 閥片運動微分方程31-33
• 2.2.4 理想氣體氣閥運動微分方程33-35
• 2.3 運動方程參數(shù)35-39
• 2.3.1 流線型氣閥有效流通面積35-37
• 2.3.2 流線型氣閥流量系數(shù)37
• 2.3.3 流線型氣閥推力系數(shù)37-38
• 2.3.4 初始條件與閥片反彈系數(shù)38-39
• 2.4 氣閥運動方程數(shù)值求解39
• 2.5 計算結(jié)果比較39-43
• 2.6 本章小結(jié)43-44
• 第3章 閥片沖擊有限元仿真及疲勞壽命預估44-64
• 3.1 有限元仿真44-49
• 3.1.1 氣閥結(jié)構(gòu)45-46
• 3.1.2 材料參數(shù)46-47
• 3.1.3 有限元計算模型47-49
• 3.2 不同液壓頂開力數(shù)值仿真結(jié)果分析49-55
• 3.3 氣量調(diào)節(jié)工況下閥片沖擊疲勞壽命預估55-62
• 3.3.1 DesignLife參數(shù)設置55-58
• 3.3.2 閥片沖擊疲勞仿真結(jié)果分析58-62
• 3.4 本章小結(jié)62-64
• 第4章 閥片側(cè)傾碰撞及其疲勞壽命分析64-72
• 4.1 閥片側(cè)傾有限元模型64-65
• 4.2 不同閥片側(cè)傾角度數(shù)值仿真結(jié)果分析65-68
• 4.3 側(cè)傾閥片疲勞壽命預估68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-72
• 第5章 結(jié)論和展望72-74
• 5.1 總結(jié)72
• 5.2 展望72-74
• 參考文獻74-80
• 碩士期間發(fā)表的論文80
• 參與的科研項目80-81
• 作者簡介81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：大型往復式壓縮機無級氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)化分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：319383