摘要：针对大型压缩机的传动机构在引入气量调节装置后故障率上升的问题,对6M51型往复压缩机曲轴进行了动力学分析及有限元分析。首先,通过构建力学模型,在变工况条件下,分析了该往复压缩机组传动机构的受力情况;然后,在曲轴变工况运行过程中,结合有限元分析法对各级连杆轴颈的变形和强度特性进行了分析;最后,对往复压缩机曲轴的静强度及疲劳强度进行了校核。研究结果表明:该压缩机曲轴的强度安全可靠,可在变工况条件下安全稳定运行,但气量调节工况下的往复压缩机在20%~40%负荷下运行时变形及应力明显增大,疲劳系数减小幅度较大,将加速曲轴的恶化,易发生断裂导致压缩机整机故障,因此需尽量避免使该机组在20%~40%负荷以下长期运行;该研究结果可为同类压缩机曲轴的设计和变负荷工况运行提供参考。

摘要：针对流量调节装置改变吸气阀阀片运动规律,进而造成往复压缩机内部流场复杂多变的问题,采用基于CFD的流体分析软件FLUENT对往复压缩机三维模型在不同流量调节装置背压、复位弹簧刚度工况下进行内部流场仿真模拟,从而得到运动部件运动规律、压缩机内部动态压力及压缩机示功图等。研究结果表明,不同流量调节装置影响往复压缩机吸气阀撤回动作及其负荷调控效果。随着流量调节装置背压的增加,造成吸气阀阀片撤回冲击下降,同时负荷调控偏差从0.42%增大至5.31%;而复位弹簧刚度的增加,引起负荷调控偏差从11.11%下降至0.75%的同时,增加了阀片的撤回冲击。基于仿真过程及仿真结果,提出了流量调节装置优化设计方案,可为不同往复压缩机流量调节装置参数优化提供依据。

摘要：液压驱动的节能调控系统在我国石油化工行业往复压缩机上应用广泛,是压缩机实现节能降耗和高效运行的关键设备。液压装置提供的卸荷器驱动力直接影响气量调节精度、压缩机进排气温度以及机组振动。本文建立了液压驱动执行机构的工作数学模型,结合FLUENT仿真对压缩机气量调节变工况状态下的工作过程进行模拟,获得了变工况状态下气缸内动态压力特征;利用压缩机试验台对仿真结果进行了验证研究,获得了不同液压驱动力对应的气量调节效果,及卸荷器与阀片的瞬态运动规律,验证了仿真研究的正确性。在此基础上,提出了液压参数优选方法,为气量调节系统优化设计提供了技术支撑。

摘要：针对往复压缩机在部分行程顶开进气阀的气量调节工况下,因卸荷装置改变了气阀原本的运动规律导致其易发生泄漏等故障,从而导致气量调节偏差或失效,进一步造成压缩机其余部件发生故障的问题,本文构建了某六缸多级双作用往复压缩机曲轴力学模型,分析了其在正常气量调节工况以及气缸级内和级间发生调节故障时整周期交变载荷的变化规律,并利用多体动力学软件刚柔耦合分析法研究了在正常与故障工况下往复压缩机曲轴的变形及强度特性。结果表明:压缩机需尽量避免在36%气量负荷以下长期运行,且级内负荷调节偏差应控制在15%范围内,级间负荷调节偏差应控制在10%,否则将致使曲轴产生较为明显的恶化。该研究结果可为同类压缩机曲轴的设计和气量调节工况运行提供参考。