压缩机工程系压缩机研究进展汇报压缩机研究进展汇报彭学院彭学院 教授教授压缩机工程系压缩机工程系压缩机工程系主要内容主要内容1. 压缩机脉动与振动分析、控制压缩机脉动与振动分析、控制2. 压缩机气阀故障诊断压缩机气阀故障诊断3. 隔膜压缩机膜片寿命与膜腔设计隔膜压缩机膜片寿命与膜腔设计4. 压缩机研发压缩机研发l BOG压缩机压缩机l 伴生气回收用压缩机组伴生气回收用压缩机组l 水蒸汽压缩机水蒸汽压缩机12:232压缩机工程系压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究石化、天然气压缩机中气流脉动与管道振动普遍存在，危害巨大API618，API11P，ISO13707，SY/T6650在压缩机管路设计和验收中对其做了专门规定非成撬管道的振动非成撬管道的振动管管道道、容容器器及及连连接接因因为为应应力过大而疲劳破坏力过大而疲劳破坏发发动动机机、压压缩缩机等晃动机等晃动 撬撬装装底底盘盘、基基础础的的振动振动 压压缩缩机机运运动动件件因因振振动动过过大大导导致致额额外的应力外的应力过过大大的的压压力力损损失失导导致致压缩机性能下降压缩机性能下降压缩机工程系12:2341.应用应用CFD方法对气流脉动数值模拟方法对气流脉动数值模拟有限元模型计算的压力脉动云图模型验证：不同位置脉动幅值实验台测试系统模型验证：压力脉动波形压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究12:2352.气流脉动控制新方法气流脉动控制新方法 1）容）容管管容型脉动衰减器容型脉动衰减器替代缓冲器替代缓冲器研究研究容-管-容型脉动衰减器分析模型有有/无衰减器无衰减器的脉动幅值、波形比较衰减器衰减器/缓冲器缓冲器衰减效果比较压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究12:2362.气流脉动控制新方法气流脉动控制新方法 2）利用）利用亥姆赫兹共鸣器亥姆赫兹共鸣器对压缩机对压缩机阀腔脉动衰减阀腔脉动衰减研究研究获得发明专利授权发明专利授权的可调频亥姆赫兹共鸣器分析模型有有/无共鸣器无共鸣器的脉动幅值、波形比较压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究72.气流脉动控制新方法气流脉动控制新方法 3）孔板孔板衰减气流脉动的研究衰减气流脉动的研究孔板位置孔板位置对气柱固有频率影响孔径大小及孔板位置孔径大小及孔板位置对衰减效果比较添加孔板实验系统（a）孔板添加在容器入口 （b）孔板添加在容器出口压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究12:2383.复杂管系气流脉动分析软件开发及应用复杂管系气流脉动分析软件开发及应用 压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究94.压缩机管系振动模拟与实验研究压缩机管系振动模拟与实验研究 压缩机管路模态分析及振动测试实验台管路系统固有频率测试结果 管路系统振型图压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究105.复杂管系振动有限元分析复杂管系振动有限元分析 API618 方法方法2 模态分析模态分析 方法方法3 模态及动态响应分析模态及动态响应分析管路各处振幅控制管路各处振幅控制 设备管嘴受力校核设备管嘴受力校核压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究111.某油田某油田 天然气压缩机管线振动天然气压缩机管线振动 压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究应用应用122.某石化厂重油加氢装置新氢压缩机某石化厂重油加氢装置新氢压缩机 压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究应用应用12:23133.新疆某焦化焦炉煤气综合利用项目新疆某焦化焦炉煤气综合利用项目 改造前改造后压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究应用应用141.往复压缩机轴系扭振分析与实验研究往复压缩机轴系扭振分析与实验研究 轴系扭振模态试验台 天然气压缩机轴系轴系扭转振模态实验模型实验验证集中质量法、有限元法模拟结果API684标准 推荐采用压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究152.压缩机轴系弹性压缩机轴系弹性联轴器扭转刚度联轴器扭转刚度研究研究 弹性膜片联轴器扭转刚度实测 扭振破坏往往发生在联轴器处采用有限元方法整体建模进行扭转刚度模拟不同螺栓预紧力下刚度计算结果和实测值对比压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究163.螺杆压缩机轴系扭振分析螺杆压缩机轴系扭振分析 工艺螺杆压缩机阴转子各阶模态及响应分析工艺螺杆压缩机阳转子各阶模态及响应分析压缩机脉动与振动分析、控制研究压缩机脉动与振动分析、控制研究17撬装撬装天然气压缩机组振动分析天然气压缩机组振动分析撬装压缩机组撬装压缩机组起吊过程起吊过程、地脚螺栓强度地脚螺栓强度、模态模态及及动态响应动态响应分析分析 整体建模模态结果吊耳应力分布谐响应结果18压缩机压缩机气阀故障诊断气阀故障诊断研究研究1. 往复压缩机往复压缩机气阀故障诊断气阀故障诊断技术研究技术研究 气阀故障实验台气阀不同故障时信号图及气阀运动规律19压缩机压缩机气阀故障诊断气阀故障诊断研究研究2.压缩机压缩机气阀故障诊断仪气阀故障诊断仪 气阀故障诊断仪12:2320隔膜压缩机隔膜压缩机膜腔设计理论膜腔设计理论研究研究膜片应力测试实验台1038cm1038cm3 3，增加，增加6.6%6.6%1078cm1078cm3 3，增加，增加10.7%10.7%边缘处应力：边缘处应力：二指数型线二指数型线 10%10%三指数型线三指数型线 12%12%中心处应力：中心处应力：二指数型线二指数型线 12%12%三指数型线三指数型线 18%18%12:2321型线参数应力图、型线、特征参数应力曲线隔膜压缩机隔膜压缩机膜腔曲面设计软件膜腔曲面设计软件12:2322BOG压缩机研发压缩机研发1.BOG压缩机压缩机气缸内传热规律气缸内传热规律研究研究 压缩机稳定后温度场含镍35%的铸铁压缩机的变形图12:2323BOG压缩机研发压缩机研发2.BOG压缩机压缩机低温进气性能低温进气性能研究研究 低温进气温度系数试验运行照片性能实验台12:2324BOG压缩机研发压缩机研发3.BOG压缩机压缩机性能实验性能实验 P-t 图各测点温度12:2325在玉门油田柳108正式投入运行的压缩机组已经安全生产超过3000小时，回收天然气超过200,000NM3伴生气回收用涡旋压缩机组研发伴生气回收用涡旋压缩机组研发12:2326MVR系统水蒸汽压缩机研发系统水蒸汽压缩机研发l蒸发压力；l蒸发温度l蒸发量30kg/hlMVR实验平台流程图实验平台流程图12:2327MVR系统水蒸汽压缩机研发系统水蒸汽压缩机研发lMVR实验平台实验平台12:2328l样机研制样机研制MVR系统水蒸汽压缩机研发系统水蒸汽压缩机研发12:2329谢谢！