活塞式压缩机的研究进展.pdfVIP

2014年第 12期 节 能 (总第387期) ENERGY CONSERVAT10N 一 17 一 活塞式压缩机的研究进展 韩杰 。谢元华 。李拜依，张磊，邵桂阳，张文慧 (东北大学机械工程与 自动化学院，辽宁沈阳 110004) 摘要：介绍活塞式压缩机的发展状况和分类方法，举例说明活塞式压缩机的新型结构和对气阀结构的 优化改进。伴随电子科技的发展，阐述活塞式压缩机的控制系统和故障诊断系统，如压缩机排气量调 节系统、压缩机系统的故障诊断系统、压缩机活塞杆疲劳破坏与故障诊断系统。叙述压缩机 CAD 系 统开发与研究工作 ，对压缩机的优化设计具有重大意义，提出CO2压缩机，为活塞式压缩机在特殊领 域的应用提供参考。 关键词 ：活塞式压缩机；结构优化；故障诊断；系统控制；研究进展 中图分类号 ：TH45 文献标识码：A 文章编号：1004—7948(2014)12—0017—07 doi：103969~．issn．1004—7948．2014．12．004 引言 运用进行举例介绍 一 。 1活塞式压缩机分类 压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机 械，属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工 为了研究和应用的方便，一般将活塞式压缩机 作机。压缩机主要为压缩气体提供动力，也可以用 按照以下4种方式进行分类 。 于制冷和气体分离 J。自20世纪70年代石油 1．1按压缩机的气缸位置分类 化工大发展之后 ，形成了与之配套的专用压缩机， 1)卧式压缩机：气缸均为横卧； 如大化肥专用压缩机、乙烯工业用 “三机”等 j。 2)立式压缩机：气缸均为竖立布置； 但是，随着国民经济的快速发展，其年能源消耗量 3)角式压缩机 ：气缸布置成 L型、V型、w 型 也在快速增加。因此，有关压缩机的运行 、控制、故 和星型等不同角度。 障诊断以及控制的研究得到了广泛关注。 1．2按压缩机气缸级数分类 近些年来，在石化领域往复式压缩机主要是向 1)单级压缩机：气体在气缸 内进行一次压缩； 大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向 2)双级压缩机：气体在气缸内进行两次压缩； 发展；不断开发在变工况条件下运行的新型气 3)多级压缩机 ：气体在气缸内进行多次压缩 。 阀 一 ，提高气阀寿命 ；在产品设计上，应用热力 1．3按气缸的排列方法分类 学、动力学理论_9J，通过综合模拟预测压缩机在实 1)串联式压缩机：几个气缸依次排列于同一 际工况下的性能；强化压缩机的机 电一体化，采用 根轴上的多段压缩机 ； 计算机 自动控制 ，实现优化节能运行和联机 2)并列式压缩机 ：几个气缸平行排列于数根 运行 ·-20]。这方面的工作也得到了很多企业 的 轴上的多级压缩机； 重视 ¨ 。此外，许多压缩机业 内人士也都实现了 3)复式压缩机：由串联和并联式共同组成多 PLC在活塞式压缩机中的控制和节能的应用 。 段压缩机 ； 文中对活塞式压缩机 的分类、新结构 以及 4)对称平衡式压缩机 ：气缸横卧排列在 曲轴 气阀结构的优化进行介绍。然后，对压缩机易疲劳 轴颈互成 180。的曲轴两侧，布置成 H型，其惯性力