整體齒輪式離心壓縮機復雜系統(tǒng)故障機理及診治方法研究.pdf

1、整體齒輪式離心壓縮機具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運行性能寬等特點，廣泛的應(yīng)用在石油、化工等流程工業(yè)中。目前，我國對這種機組的需求量很大，但是由于國內(nèi)生產(chǎn)的整體齒輪式離心壓縮機運行穩(wěn)定性差、故障率較高，給企業(yè)帶來經(jīng)濟和社會效益的損失，致使該類壓縮機主要依賴進口。因此，開展整體齒輪式離心壓縮機組齒輪耦合系統(tǒng)和流固耦合系統(tǒng)典型故障機理及診治方法研究十分必要，能夠為該類壓縮機組的高效、可靠及智能化運行提供了創(chuàng)新性的理論依據(jù)和關(guān)鍵技術(shù)。
　　本論

2、文在國家973項目“高端壓縮機組高效、可靠及智能化基礎(chǔ)研究”和中石化科技開發(fā)項目”機械蒸汽再壓縮關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用研究”的支持下，以整體齒輪式離心壓縮機為研究對象，開展齒輪耦合系統(tǒng)動力學理論研究與對比驗證，針對高金吉院士發(fā)現(xiàn)的臨界負荷故障機理進行理論與實驗研究，基于流體動力學研究喘振故障機理并提出喘振故障的預警識別和抑制方法，最終針對MVR廢水處理裝置中的整體齒輪式離心壓縮機研發(fā)了一套智能監(jiān)控系統(tǒng)。論文主要研究內(nèi)容如下:
　　為解

3、決國內(nèi)在整體齒輪式離心壓縮機理論基礎(chǔ)薄弱和齒輪-轉(zhuǎn)子-軸承耦合系統(tǒng)動力學設(shè)計校驗方法欠缺的問題，提出了一種基于有限元方法的齒輪耦合系統(tǒng)動力學計算分析方法，通過與國外多種求解方法對比分析，驗證了該方法的準確性。
　　針對整體齒輪式離心壓縮機在負荷變化過程中發(fā)生的臨界負荷故障，使用齒輪耦合系統(tǒng)動力學計算分析方法，求解耦合系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)，利用實驗結(jié)果與仿真計算結(jié)果對比研究，揭示了臨界負荷故障機理及規(guī)避方法;創(chuàng)新性的提出了針對整體齒輪式

4、離心壓縮機的耦合系統(tǒng)設(shè)計校驗方法并使用Matlab編寫了設(shè)計軟件。
　　針對現(xiàn)有離心壓縮機監(jiān)控系統(tǒng)無法對喘振故障準確預警問題以及防喘系統(tǒng)的喘振限難以準確測試標定這兩個在生產(chǎn)中碰到的丞待解決的實際問題，通過流體動力學建模分析喘振故障產(chǎn)生機理;提出了基于貝塔分布、趨勢濾波和變模態(tài)分解的喘振故障早期預警識別方法;在企業(yè)現(xiàn)場實際的離心壓縮機上使用振動分析手段實現(xiàn)防喘系統(tǒng)喘振限實驗標定及優(yōu)化;最終提出了融合振動信息與工藝信息的喘振故障控制策