首页 > 学术论文

天然气涡旋压缩机增压装置供油系统压力和流量的优化控制

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 08:14:32
热度:

天然气涡旋压缩机增压装置供油系统压力和流量的优化控制【摘要】:涡旋压缩机是一种新型高效、低噪、高可靠性的容积式压缩机,相比其它形式的压缩机在很多方面有着较大的优势,特别是在小排气量

【摘要】:涡旋压缩机是一种新型高效、低噪、高可靠性的容积式压缩机,相比其它形式的压缩机在很多方面有着较大的优势,特别是在小排气量、低压缩比的情况下,涡旋压缩机的性能更为突出。目前涡旋压缩机的应用领域日趋广泛,如制冷空调、动力工程、石油化工等领域。涡旋压缩机是天然气增压装置的主要部件之一,供油系统为涡旋压缩机提供了良好的密封、润滑、冷却和降噪声等作用,然而当机组内润滑油的量不足或过量时会产生副作用:润滑油过量就会产生搅拌、积存等副作用,会使压缩机的功耗增加,压缩性能降低;润滑油的流量不足,摩擦副产生的热量就不能被及时带走,就会产生热裂纹,从而引起泄漏。到目前为止,大部分的研究主要集中在喷油对涡旋压缩机性能的影响,而对润滑油的状态及供油系统的油量对涡旋压缩机的性能影响尚没有进行深入的研究。 本文整体考虑涡旋压缩机供油系统,应用流体力学和润滑理论,建立了涡旋压缩机供油系统流量分配模型,并运用等价电路法对分配模型进行了简化,具体步骤为:由伯努力方程得出油在管道中的流动压降数学模型,进而推导出电机转速与压降之间、电机转速与耗油量之间的数学模型及内部润滑系统的功耗计算公式。在所得结论的基础上对主要辅助设备的阻力损失进行了计算。最后对增压装置的电机选用和齿轮泵的选用进行了设计计算。 以机械密封动环与静环啮合面之间的摩擦副及密封机理为基础,对机械密封各主要参量给出了计算公式,建立了冲洗量与电机转速之间的数学模型,在转速较低的情况下,忽略密封件与流体搅拌产生和轴承侧传入的热量,可对模型进行简化。最后对机械密封产生的热量给出了不同的算法。 根据相关数学模型,应用simulink软件包模块图并将其封装成仿真模型,将这些子系统仿真模型按照工作过程及相关理论做了有机的连接,进行了仿真研究。由研究结果可知:第二循环油路的仿真结果和实验结果基本一致,从而验证了压降与电机转速之间的数学模型的正确性和可行性;第一循环回路耗油量与仿真结果相吻合。研究结果为涡旋压缩机的供油量的控制提供了一定的理论依据。 以仿真结果为理论依据,对供油系统设计了控制方案,实验方案,本文对后续工作提出展望,使得涡旋压缩机的工作性能进一步提高,在涡旋压缩机供油系统向着智能化发展方向的研究具有一定的参考价值。 【关键词】:涡旋压缩机 压力 供油量 仿真 数学模型 simulink
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH45
【目录】:
  • 摘要9-10
  • Abstract10-12
  • 第1章 绪论12-20
  • 1.1 涡旋压缩机的结构、工作原理及特点12-14
  • 1.1.1 涡旋压缩机的结构12-13
  • 1.1.2 涡旋压缩机的工作原理13-14
  • 1.1.3 涡旋压缩机的优缺点14
  • 1.2 本课题的研究背景及现状14-17
  • 1.3 本课题研究的目的和意义17-18
  • 1.3.1 研究的目的17
  • 1.3.2 研究的意义17-18
  • 1.4 课题来源及研究的主要内容18-19
  • 1.4.1 课题来源18
  • 1.4.2 研究的主要内容18-19
  • 1.5 本课题研究的创新点19
  • 1.6 本章小结19-20
  • 第2章 第二循环油路的数学模型20-34
  • 2.1 引言20-21
  • 2.2 天然气涡旋压缩机增压装置介绍21-23
  • 2.2.1 增压装置的作用21
  • 2.2.2 增压装置简介及说明21-22
  • 2.2.3 涡旋压缩机内油路的说明22-23
  • 2.3 供油系统第二循环油路流量分配模型23-24
  • 2.4 供油系统第二循环油路模型方程24-25
  • 2.4.1 基本假设24
  • 2.4.2 连续性方程24
  • 2.4.3 稳态伯努利方程24-25
  • 2.5 涡旋压缩机内油路等价电路法的计算25-27
  • 2.6 涡旋压缩机内油路功耗计算27
  • 2.6.1 沿程阻力损失和局部阻力损失27
  • 2.6.2 主轴旋转润滑油产生的阻力损失27
  • 2.7 供油系统第二循环油路总功耗计算27-29
  • 2.7.1 过滤器的阻力损失计算27-28
  • 2.7.2 油气分离器的阻力损失计算28
  • 2.7.3 换热器的阻力损失计算28-29
  • 2.7.4 二回路循环油路的总压力29
  • 2.8 增压装置电机的选取29-31
  • 2.8.1 动涡盘外缘与油、气混合物摩擦功耗29
  • 2.8.2 平衡铁摩擦功耗29-31
  • 2.9 摩阻系数计算31-32
  • 2.10 本章小结32-34
  • 第3章 第一循环回路的数学模型34-42
  • 3.1 双端面机械密封的结构及密封机理34
  • 3.2 供油系统的重要性34-35
  • 3.3 主要参数及特性35-38
  • 3.3.1 宽径比b36
  • 3.3.2 宽径比面积比B36
  • 3.3.3 动环受力分析36-37
  • 3.3.4 机械密封摩擦副工作时的性能参数? b?37
  • 3.3.5 机械密封端面温度37
  • 3.3.6 冲洗量数学模型37-38
  • 3.4 机械密封摩擦热的计算38-40
  • 3.5 机械密封的功耗计算40-41
  • 3.6 材料的选择41
  • 3.7 本章小结41-42
  • 第4章 涡旋压缩机增压装置系统模块化及分析42-55
  • 4.1 建模与仿真42
  • 4.2 增压装置仿真的必要性42
  • 4.3 系统仿真的意义42-43
  • 4.3.1 有益于控制系统的设计43
  • 4.3.2 有益于增压系统的优化43
  • 4.3.3 有益于人员的培训43
  • 4.4 动态系统建模仿真工具SIMUlink43-45
  • 4.4.1 SIMUlink 简介43
  • 4.4.2 SIMUlink 工作环境及特点43-44
  • 4.4.3 SIMUlink 模块库与模型窗口44-45
  • 4.5 SIMUlink 的建模与仿真方法45-52
  • 4.5.1 SIMUlink 模型的建立45-46
  • 4.5.2 对模块的操作46
  • 4.5.3 关于连接线的操作46-47
  • 4.5.4 关于连接线的操作47
  • 4.5.5 对信号进行标注47-48
  • 4.5.6 模型的注释48
  • 4.5.7 创建子系统48
  • 4.5.8 模块的封装48-49
  • 4.5.9 保存模型49-50
  • 4.5.10 SIMUlink 仿真结果的观察50-51
  • 4.5.11 将仿真结果存储到工作空间51-52
  • 4.6 SIMUlink 在课题中的实现52
  • 4.6.1 仿真参数52
  • 4.6.2 仿真前的相关参数设置52
  • 4.7 第二循环回路和第一循环回路的数学模型52-54
  • 4.7.1 第一循环回路封装模块图52
  • 4.7.2 第二循环回路供油系统封装模块图为52-53
  • 4.7.3 建立克服离心力所需要的最小压差与主轴转速之间的封装模块图及仿真结果53
  • 4.7.4 仿真结果53-54
  • 4.8 仿真结果分析54
  • 4.9 本章小结54-55
  • 第5章 涡旋压缩机增压装置的控制方案55-60
  • 5.1 引言55
  • 5.2 控制对象55-56
  • 5.3 电磁比例阀56
  • 5.4 压力传感器工作原理56-57
  • 5.5 压力测定原理57-58
  • 5.6 涡旋压缩机供油系统的压力控制原理58
  • 5.7 压力与电机转速之间的连接实验原理图58-59
  • 5.8 本课题展望59
  • 5.9 本章小结59-60
  • 结论60-61
  • 参考文献61-65
  • 致谢65-66
  • 附录 A:攻读学位期间所发表的学术论文目录66


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

涡旋压缩机润滑系统润滑油量优化分析    赵兴艳,刘振全

车用涡旋空调压缩机含油量优化    屈宗长;程志明;王迪生;

机械密封端面温度的确定    彭旭东,谢友柏,顾永泉

一种气体压力控制方法及应用    王福生,孟晓风

基于MATLAB/SIMUlink的阀控缸模块化建模与研究    王东;黄效国;过跃;

机械密封环的传热特性分析    周剑锋;顾伯勤;

涡旋压缩机理论机构模型    刘振全,杜桂荣

带背压机构的涡旋压缩机润滑系统的研究    杨育民,乔宗亮

润滑油对涡旋压缩机压缩过程的影响    陈志明;熊则男;徐博;

润滑对机械密封性能的影响    曾涛

天然气涡旋压缩机增压装置供油系统的研究    余鹏飞

风神轮胎高温循环水泵腐蚀现象研究    李泉溪;银兵;许根山;

面向系统方块图的频域数字仿真方法    曹苏民;陆一心;

数控控制软件设计中的一个问题    吴盛英;

基于单片机的气缸压力检测仪的设计    杨亮;王鸣;

在单片机微机控制系统中实现 PLC 与 MNC 的混合控制    杨连军,腾勤,陆伟

浅议PID控制在温度控制系统中的应用    赵紫静;吴建民;

农业大棚温湿度监控系统设计    王东涛;鞠凤船;

农产品物流系统解释结构模型的构建    侯文英;李文卓;

干气密封在富气压缩机上的应用    王东亮;

阶梯式红外数据传输全电子水表及控制系统    顾威;薛恩霖;王仲初;宋涛;

复杂系统仿真的前端智能化综述    杨阳;陈宗海;张海涛;

比热非常值对高超声速平板边界层稳定性的影响    贾文利;曹伟;

基于AMESim的全功能强力液压支架试验台垂直加载系统的研究    芮丰;李然;陈忠强;冯晓迪;万理想;

80C552单片机控制IGBT逆变焊机的研究    李春旭;韦鲲;魏继昆;陈西山;

基于矩阵论的智能建筑集成系统多维空间描述    杜明芳;范同顺;苏玮;李红星;

工程流体力学教学内容与教学方法探讨——哈尔滨理工大学高教科研课题    韩家德;于延民;

小行星探测器软着陆自主导航与制导方法研究    高艾;崔平远;崔祜涛;

孤立波与孤立子    王振东;

列车变频空调应用节能效果分析    王晓保;

蒸汽阻塞密封改为组合干气密封在催化气压机上的应用    姜世庆;

离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制    侯婷

河网、河口及海岸整体联解数值模式及其在珠江口咸潮上溯研究的应用    邹华志

高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制    权建洲

基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究    罗珂

大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究    傅林坚

负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究    刘英杰

高压旋喷气液同轴喷嘴射流流场理论与试验研究    张彬

贯通式潜孔锤钻头反循环机理研究及结构优化    范黎明

大型城市生活垃圾焚烧炉焚烧过程仿真及控制    秦宇飞

采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究    郭秀丽

煤矿井下水力冲孔快速消突的射流特性与防突机理研究    高振周

基于ARM的电阻点焊控制器    徐旭

变压吸附管道流体动力学特性研究    苏超

基于运动控制的虚拟样机技术的研究    杨列坤

智能瓦斯传感器的研制    滕景忠

液体粘性传动研究及应用    王坤

自备热电厂工程电气部分研究设计    杨中波

4200立辊轧机主传动系统扭振研究    王建勋

TBD234柴油机缸内燃烧模拟及排放预测    张万煌

舰船补给物资调运仿真研究    武晶

涡旋压缩机涡旋齿的渐开线圆弧修正    刘振全,王君,李雪琴,谢同一

变频涡旋压缩机的研究与应用    彭斌,刘振全,张洪生,张成,王君

驱动轴承内嵌式涡旋压缩机动力特性分析    李超;赵荣珍;刘振全;

涡旋式压缩机涡旋盘端面密封性能的分析    赵兴艳,陈明义,刘振全

涡旋压缩机润滑系统润滑油量优化分析    赵兴艳,刘振全

机械密封环温度场的研究    宋亚东,孙晓光,周庆华

更名启事    

涡旋压缩机径向间隙的泄漏    李力,张占收,边红卿

机械密封温度场计算    王胜军,郝木明,张书贵

机械密封环热应力的有限元计算及分析    丁雪兴;陈德林;张伟政;杜兆年;

空调用涡旋压缩机背压腔变频特性的实验研究    邱凯,徐博,乔宗亮

圆弧修正的涡旋齿型    郑敏之

涡旋压缩机HFC替代工质的研究    陈志澜,乔宗亮,熊则男

涡旋压缩机的构型曲线研究    孙显生

涡旋压缩机啮合理论及通用型线控制方程    畅云峰,朱杰,江波,屈宗长,司玉宝

涡旋压缩机的参数化实现技术    樊灵,屈宗长,司玉宝,王开宁,王迪生

Solid edge在机构运动仿真中的应用    凌永骧,孟庆元

涡旋压缩机的齿端流动阻力对最佳压缩比的影响    郑敏之

空调用涡旋压缩机变工况性能实验    陈志明,乔宗亮,邱凯

转速对涡旋压缩机性能的影响    屈宗长,李元鹤,王开宁,王迪生

内部高压涡旋压缩机用电机设计研究    王廷奇;

风冷热泵涡旋压缩机防护分析    陆雪军;孙文喆;丁国良;

异常环境下涡旋压缩机应用    廖全平;王晓刚;谢荣;

谷轮冷冻涡旋压缩机及其应用    G.F.HUNDY;付伟纯;

涡旋压缩机通用几何模型研究    王宝龙;李先庭;彦启森;石文星;

一种新型汽车空调用涡旋压缩机型线——单元组合型线    王国梁;李连生;束鹏程;

热泵用涡旋压缩机可靠性研究    赵远扬;李连生;束鹏程;

适合寒冷地区使用的空气源热泵之研究    马国远;彦启森;

空调用涡旋压缩机轴向密封机构的试验分析    刘永波;汪振强;龚兴武;

含制冷剂喷射涡旋压缩机仿真研究    王宝龙;石文星;彦启森;李先庭;

三菱重工加速拓展中国市场    世华

全球最大压缩机厂商看好中国    本报记者 赵红

西安交大一项科技大奖被撤销    记者 柯昌万

春兰新梦幻柜机:营造温馨之冬    王爱明

美国艾默生最大海外生产基地在苏州建成    马俊 嵇元

超高压喷射破岩技术在吐哈试验成功    通讯员 王滢张斌 记者 罗建东

评审责任追究比撤销奖项更重要    自由撰稿人 刘效仁

无油涡旋压缩机生产基地开建    记者 李晚成 通讯员 鄢立民

首个无油涡旋压缩机生产基地开建    郭寿文

海尔实现变频空调历史性突破    沈海燕

提高变频涡旋压缩机压缩性能的方法研究    刘兴旺

通用涡旋型线集成设计理论与方法研究    王立存

驱动轴承内嵌式涡旋压缩机特性研究    李超

多涡旋齿涡旋压缩机啮合型线理论研究    王君

CO_2跨临界循环滚动活塞膨胀机和涡旋压缩机的研究    曾宪阳

带喷射器的经济补气热泵系统循环机理与特性研究    许树学

底部钻柱振动特性及减振增压装置设计研究    魏文忠

船用中速柴油机供油系统及低NO_x排放研究    冷先银

柴油机智能化故障诊断技术研究    曹龙汉

高压喷射柴油机喷射特性的研究    李理光

天然气涡旋压缩机增压装置供油系统压力和流量的优化控制    成金贵

变频涡旋压缩机振动信号分析    李泽宇

基于信息熵的涡旋压缩机的故障诊断研究    黄成东

涡旋压缩机微间隙泄漏及平衡重功率损耗的数值分析    梁秋立

变截面涡旋压缩机数学模型的研究    孙迎

基于振动信号的涡旋压缩机噪声检测系统研究    李灿杰

组合型线涡旋压缩机型线设计与涡旋齿的有限元分析    杜文武

基于分形理论的无油润滑涡旋压缩机端面摩擦问题研究    焦瑜

油处理设备冷凝系统涡旋压缩机性能优化研究    牟瑛

无油润滑涡旋压缩机的摩擦学问题研究    张静

Baidu
map