摘要：辅助电源是电力变换装置中的重要组成部分,在太阳能发电站等系统中,需应对高压宽范围输入下的稳定运行挑战。针对单管反激电源在高压宽范围输入导致的高电压应力、高成本以及低效率问题,该文基于级联反激变换器,首先进行了开关模态分析,深入研究计及寄生参数的开关工作过程;然后在此基础上,建立级联反激变换器的精确数学模型,研究了各核心元器件对电路性能的影响,并提出一种参数设计方法;最后基于SiC器件,搭建了一台300~1 500V输入、24 V输出的100 W辅助电源样机,变换器全工况运行中最高效率达到93.4%。结果验证了所设计的高压宽范围辅助电源方案的有效性。在低成本、宽输入范围和高电压应力条件下,保证了辅助电源的高效转换。

摘要：针对当前变电站易发生故障、设备腐蚀情况较为严重等问题,提出一种基于混合气体绝缘开关(GIS)设备的变电站设计方案。通过改进变压器的接线方式,采用混合GIS设备双列布置,并采用户外铝镁合金支撑管母线,以优化配电尺寸。实验结果表明,箱式变电站的数据均满足设计要求,且优化后的混合GIS设计方案全生命周期成本现值比空气绝缘开关设备方案低54.9万元。研究提出的设计方案可优化占地面积,提升设备的可靠性和防腐性。

摘要：四川盆地南部地区深层页岩气井固井作业中施工压力高(60~80 MPa),井口固井水泥头的操作难度和安全风险较大。为此,研制了一套与常规水泥头结构、工作原理完全不同的?139.7 mm高压气动有线远程控制双胶塞水泥头(工作压力为90MPa)。该水泥头主要设计原理为:采用转动90°开关挡销机构同步控制3个流道(主流道、旁通流道、主流道与旁通流道之间流道)的开启与关闭;利用开关挡销机构90°旋转实现了流道切换和胶塞投放一次性完成;气动控制系统由气动控制箱和气动挡销总成等组成,气动控制箱一边接井队气源,另一边接水泥头;借助井场气源,通过气动控制箱控制水泥头上各个旋转阀的开关,通过操作控制箱上的手柄,完成胶塞投放、流道切换。室内测试与现场应用结果表明:(1)室内测试该水泥头各项性能良好,在带压40 MPa的条件下,转动旋塞开关2 s完成、静水压密封压力为100 MPa、强度压力达137 MPa;(2)现场应用5井次均获成功,启动控制系统到胶塞释放入井时间均不到3 s,远程距离5~20 m可调,整个施工过程连续稳定;(3)与常规水泥头相比,从注完水泥浆到开始顶替这一固井阶段节约时间4~6 min。结论认为,所研制的高压气动远控双胶塞水泥头抗压能力强,远程控制系统可靠,水泥头操作的安全性和便捷性都得到了保障,为现场固井作业自动化奠定了基础。

摘要：由于氰胺类化合物在有机合成领域的重要应用,对各种氰胺类化合物的设计和机理研究成为国内外的研究热点。结构是功能材料设计的基础,为了更深入的探索一种典型的氰胺类化合物-双氰胺的结构稳定性,研究了24GPa压强下双氰胺的高压拉曼光谱。在压强作用下,绝大多数的拉曼谱线向高波数方向移动,表明双氰胺的官能团折合键长被压缩,并且有四个特征拉曼带的强度发生了很大的变化(502,524,934和2157cm),它们分别归属为N—H,N-C≡N,C=N-C以及C≡N键的振动。同时在光谱上有新拉曼峰的出现,原有拉曼峰的消失或者某些拉曼峰的劈裂,这都表明了在压强作用下双氰胺出现了新的结构,并且电子云密度发生了重构。通过双氰胺的拉曼频移-压强关系曲线,观察到绝大多数曲线的斜率在5GPa下存在突变,得出其可能在5GPa附近发生一阶结构相变。在结构相变前后,观察到C=N和C≡N的频移-压强关系曲线斜率无显著变化,表明这两种官能团在相变前后对压强的响应不变。与此相反,N—H键的弯曲振动的曲线斜率变化显著,表明这种官能团对压强存在复杂的响应,这归因于双氰胺分子中存在复杂的氢键作用。N—H键的伸缩振动谱线强度随着压强的增加而逐渐减弱,并且拉曼频率出现了反常的蓝移,这表明在新的相结构中N—H键长随压强增加而变长,双氰胺分子间的氢键作用增强。常规情况下,双氰胺具有亚氨式和氨式两种互变异构体,亚氨式的特征峰为2157cm,氨式的特征峰为2203cm。根据两种异构体的特征拉曼谱线强度随压强的演变规律,发现随着压强的增加双氰胺的氨式结构比例逐渐减少,最终在11GPa下全部变成亚氨式结构。研究表明高压拉曼光谱方法是研究氰胺类化合物结构相变和异构体调控的有效手段,为功能材料的设计和合成提供一定的研究基础。

摘要：随着气体增压技术的发展,高压注气在油气田的应用越来越广泛,为了适应高压注气的工况,对注气管柱进行合理设计和安全性校核显得十分必要。为此,文章结合海洋某油田的一口拟高压注气井,提出了进行注气管柱的设计和强度安全性校核的方法,结合注气管的受力分析和实钻井眼轨迹及实际工况,并充分考虑轴向力、外挤和内压力对注气管强度的影响,进行三轴应力强度校核。在气体压力计算方面,应该考虑封隔器的安装和注气条件下气体所产生的压力。文章提出的注气管柱设计和校核方法已在现场得到了应用。

摘要：高压管式反应器是生产低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等产品的重要装备。高压聚合反应条件苛刻,高压管式反应器的设计不仅要满足聚合反应工艺要求,还要满足装备的机械强度和疲劳寿命要求。以高压法LDPE管式反应器为研究对象提出了管式反应器结构的两步法优化策略,首先根据超高压容器标准确定反应器的管径比要求,并基于管式反应器的详细模型计算引发剂配方对管式反应器升温速率的影响规律,然后以单位转化率下的年度总费用作为目标函数,采用遗传算法优化得到反应器的管径、分区长度等结构参数。所提出的管式反应器的结构优化方法具有较高的准确性,可为高压法LDPE管式反应器的优化设计和技术改造提供理论指导。

摘要：介绍了一台大型高压容器式段塞流捕集器的结构参数、工作原理、材料选择、封头连接、接管与筒体焊接等设计考虑要点,以及焊接、无损检测、吊装等制造控制要点。此容器式段塞流捕集器专为我国首个深水高压气田项目“深海一号”二期工程设计,建成后将成为国内海上最大的容器式段塞流捕集器,其设计解决了常规材料+结构设计方案存在的质量超标问题,提升了设备制造的经济性和使用安全性,可为大型容器式段塞流捕集器的设计制造提供思路和参考。

摘要：采用电弧触发器的高压混合型限流熔断器相对于普通限流熔断器具有功率损耗低、限流能力强的优点;相对于采用电子控制的混合型限流熔断器而言,因为无需外部电源、传感器及电子控制单元,提高了可靠性,减小了体积。为促进其应用,针对其关键部件——电弧触发器开展研究,设计了额定电流500 A的电弧触发器,建立其热电耦合模型,基于该模型分析了不同电流上升率及焊接状况下触发器的弧前特性。研制了电弧触发器实验样机并完成了系列起弧实验,实验结果验证了设计和分析的正确性。

摘要：高频效应、损耗、散热和绝缘的合理设计是大功率开关电源变压器的设计难点。为此,提出了一种大功率、高压、高频开关电源变压器的串联优化设计模型。针对该模型,以流过理想化的双向矩形波电流波形为特例,从Dowell公式推导出了线圈最优层数与最优层厚的关系,并提出了一种等面积算法来将Dowell最优层数换算到圆导线线圈最优层数,进而可确定最优线圈高度。结果表明,串联设计保证了单机容量的增大,而优化设计使得高频效应和损耗达到要求。采用该模型设计,能够在整个变压器匝数已知的情况下,对线圈高度、线圈最优层厚和最优层数进行合理的计算和优化。

摘要：针对板式换热器承压能力差的问题,设计开发一种力学性能好、承压能力强的圆形板壳式换热器。这种圆形板壳式换热器是一种工作压力高、体积小、重量轻的具有良好工业应用前景的换热器。对其传热和阻力特性进行实验研究,重点分析其作为滑油冷却器时的传热特性。研究结果表明这种高压圆形板壳式换热器具有良好的强化换热效果,适用于含有高粘度油类的传热过程的结论。