天然氣渦旋壓縮機(jī)增壓裝置供油系統(tǒng)壓力和流量的優(yōu)化控制.pdf

1、渦旋壓縮機(jī)是一種新型高效、低噪、高可靠性的容積式壓縮機(jī)，相比其它形式的壓縮機(jī)在很多方面有著較大的優(yōu)勢，特別是在小排氣量、低壓縮比的情況下，渦旋壓縮機(jī)的性能更為突出。目前渦旋壓縮機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛，如制冷空調(diào)、動(dòng)力工程、石油化工等領(lǐng)域。渦旋壓縮機(jī)是天然氣增壓裝置的主要部件之一，供油系統(tǒng)為渦旋壓縮機(jī)提供了良好的密封、潤滑、冷卻和降噪聲等作用，然而當(dāng)機(jī)組內(nèi)潤滑油的量不足或過量時(shí)會(huì)產(chǎn)生副作用：潤滑油過量就會(huì)產(chǎn)生攪拌、積存等副作用，會(huì)使壓縮機(jī)的

2、功耗增加，壓縮性能降低；潤滑油的流量不足，摩擦副產(chǎn)生的熱量就不能被及時(shí)帶走，就會(huì)產(chǎn)生熱裂紋，從而引起泄漏。到目前為止，大部分的研究主要集中在噴油對渦旋壓縮機(jī)性能的影響，而對潤滑油的狀態(tài)及供油系統(tǒng)的油量對渦旋壓縮機(jī)的性能影響尚沒有進(jìn)行深入的研究。
　　 本文整體考慮渦旋壓縮機(jī)供油系統(tǒng)，應(yīng)用流體力學(xué)和潤滑理論，建立了渦旋壓縮機(jī)供油系統(tǒng)流量分配模型，并運(yùn)用等價(jià)電路法對分配模型進(jìn)行了簡化，具體步驟為：由伯努力方程得出油在管道中的流動(dòng)壓降

3、數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而推導(dǎo)出電機(jī)轉(zhuǎn)速與壓降之間、電機(jī)轉(zhuǎn)速與耗油量之間的數(shù)學(xué)模型及內(nèi)部潤滑系統(tǒng)的功耗計(jì)算公式。在所得結(jié)論的基礎(chǔ)上對主要輔助設(shè)備的阻力損失進(jìn)行了計(jì)算。最后對增壓裝置的電機(jī)選用和齒輪泵的選用進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。
　　 以機(jī)械密封動(dòng)環(huán)與靜環(huán)嚙合面之間的摩擦副及密封機(jī)理為基礎(chǔ)，對機(jī)械密封各主要參量給出了計(jì)算公式，建立了沖洗量與電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的數(shù)學(xué)模型，在轉(zhuǎn)速較低的情況下，忽略密封件與流體攪拌產(chǎn)生和軸承側(cè)傳入的熱量，可對模型進(jìn)行簡化。最后

4、對機(jī)械密封產(chǎn)生的熱量給出了不同的算法。
　　 根據(jù)相關(guān)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用simulink軟件包模塊圖并將其封裝成仿真模型，將這些子系統(tǒng)仿真模型按照工作過程及相關(guān)理論做了有機(jī)的連接，進(jìn)行了仿真研究。由研究結(jié)果可知：第二循環(huán)油路的仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，從而驗(yàn)證了壓降與電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的數(shù)學(xué)模型的正確性和可行性；第一循環(huán)回路耗油量與仿真結(jié)果相吻合。研究結(jié)果為渦旋壓縮機(jī)的供油量的控制提供了一定的理論依據(jù)。
　　 以仿真結(jié)果為理論依