大直径筒型离心压缩机主机及整体拆装设计

本文通过利用沈鼓离心压缩机优化选型程序对压缩机设计参数进行分析,对机组转子、定子结构进行优化设计及力学分析,并通过有限元分析对设计结果进行验证。验证结果表明:在满足机组刚性、强度的情况下,通过卡环结构设计,可以减轻直径为1 400mm的筒型离心压缩机机壳质量;同时设计了大型机组芯子拆装工具,确保大型芯子(含内机壳、隔板和转子)的整体拆装的顺利完成,该机组可以满足20t级以上的端盖拆装设计。     

大型轴流压缩机焊接机壳的动态特性分析

根据轴流压缩机的运行特性及工况条件,用有限元法对大型轴流压缩机焊接机壳进行了动态特性分析,获得了机壳的各阶固有频率和振型,明确了焊接机壳的薄弱环节.通过热稳态及瞬态动力学有限元分析,得到了焊接机壳的温度、应力和变形分布云图,以及危险区域的瞬态应力和变形曲线.提出了焊接机壳的改进方案,通过分析比较取得了改进参数,并验证了其合理性.     

单螺杆压缩机机壳受力的静态分析

在单螺杆压缩机的设计过程中,由于对机壳厚度的确定缺少理论研究,给整个压缩机的设计带来不便,为了探究合理的机壳厚度,应用HYSYS得到基本热力学参数的基础上计算机壳的几何尺寸,应用Solid Works建立了单螺杆压缩机机壳的三维实体模型,利用ANSYS系统中Static Structural模块对机壳进行有限元静态分析,得到合理的机壳厚度,这种方法为单螺杆压缩机机壳厚度的确定提供设计依据。     

轴流压缩机机壳稳态运行特性的数值模拟

通过有限元软件,对轴流压缩机机壳的静力及热稳态运行时的温度场、应力场和变形场进行了有限元分析。静力分析结果显示,机壳在静载作用下的变形及应力均不大,满足设计要求。热应力分析表明：机壳大部分区域等效应力较低,中腔到排气腔的过渡处及排气腔法兰处应力较高,最大应力值为922MPa,超过了材料的屈服强度;机壳在热膨胀的作用下,排气腔直径扩张19mm左右,并且,机壳有较大的轴向伸长,应加强机壳相应部位的强度及刚度,保证机壳安全可靠地运行。分析结果为轴流压缩机机壳的优化提供了参考。     

离心式氧气压缩机密封性分析

用传统水压试验检测压缩机机壳的泄漏时,为保证试验后压缩机仍能进行正常工作,内部充压过程中保留较大的裕度,不能起到精确检查密封性的作用。为了定量分析机壳密封性,文中建立氧气压缩机上机壳在承受螺栓预紧力和内压情况下的有限元数学模型及其有限元实体模型。利用建立的模型模拟水压试验,完成在给定预紧力工况下机壳的内压分析,通过分析法兰接触面上点在多种内压下的不同应力状况,得到机壳可以承受的极限水压力。仿真结果给出一个相对精确的内压极限值,可以作为机壳设计和水压试验的重要依据。     

大空分装置用MCO离心压缩机焊接机壳的优化分析

简述空分装置的应用领域、市场前景和压缩机在空分装置中的作用。介绍了MCO离心式压缩机进排气机壳的结构特点及气动性能,采用NUMECA软件对机壳进行CFD分析。针对不理想的区域进行改进,确定一种高效、稳定的机壳结构形式。有效提高压缩机的气动效率,降低压缩机故障率。     

大型离心式压缩机铸造机壳的静态有限元分析

为了给某型号离心式压缩机铸造机壳改进设计提供理论依据,对其进行了静态有限元分析,并针对机壳模型特征繁多、曲面复杂,网格划分不易,致使有限元分析不能进行的问题提出了具体解决方法。结果表明了该方法的可行性,可应用于其它铸造机壳或焊接机壳的静态有限元分析中,为分析节省时间,提高效率。     

轴流压缩机机壳螺栓预紧力的分析及计算

以某轴流压缩机为例,计算了机壳中分面螺栓的理论预紧力和预紧力矩,分析机壳螺牙是螺栓连接强度的限制因素,对机壳螺牙的强度作了校核,确定出了预紧力矩值的范围,并与实际情况作了对比验证,总结了轴流压缩机机壳中分面螺栓预紧力的分析及计算方法。     

大型轴流压缩机焊接机壳结构设计及优化

针对某型号大型轴流压缩机,基于CAD/CAE现代设计方法,利用Pro/E三维设计软件,在满足互换性的要求下,设计了可以代替铸造机壳的焊接机壳。采用ANSYS Workbench软件对下机壳结构进行静力分析,确定下机壳应力分布和位移;利用DOE优化技术,分析了下机壳外壳板及进、排气筒板厚与机壳变形和质量间的关系。在此基础上,在保证下机壳变形量不增加的情况下,对板厚进行优化,达到机壳减重、节约材料的目的。     

离心式压缩机焊接机壳结构的研究与优化设计

以沈阳透平机械股份有限公司生产的离心压缩机为例,分析和研究离心压缩机焊接机壳的强度.通过运用ANSYS强度分析软件对焊接机壳进行分析,从而得到压缩机机壳的外壳板、端板和中分面法兰的受力情况和在外载荷作用下机壳厚度变化过程,在此基础上确定机壳结构合理性,并提出相应的结构优化设计方案.     

带有尾气透平的离心压缩机的振动控制

利用有限元法计算了带有尾气透平的某型压缩机转子动力特性,现场动平衡表明了计算的正确性;分析了尾气透平对整个转子力学特性的影响,发现转子在联轴器和尾气透平处具有不平衡敏感性,经常引起机组振动超标,在自动平衡试验的基础上,采用主动平衡技术的解决方案.     

应用有限元法计算离心式压缩机回转面流场

文中采用流函数作为求解变量，推导了离心式压缩机内部回转面上游函数所满足的微偏分方程和定解条件，并运用伽辽金方法建立了相应的有限元方程。对离心式压缩机回转面流场进行了计算，数值计算结果正确地揭示了离心式压缩机内部的流动规律。     

Effect of Axially Grooved Oil Seals on the Leakage Flow and Stability of a Centrifugal Compressor

The results of an analytical investigation are given for the effect of axially grooved floating oil ring seals on the leakage flow and stability of a centrifugal gas compressor. The finite element method was used to solve the non-linear and coupled hydrodynamic and thermal equations for pressure and temperature distributions in the oil seal ring with and without the axial grooves. The peturbation technique was used to obtain the static and dynamic characteristics of the oil seal. The results for selected cases of axial grooving are presented in graphical form for operation at various eccentricities. The non-dimensional leakage flow results correlate well with previously published results calculated by narrow groove theory. The stability of a multi-stage gas compressor is evaluated for different configurations of the oil seal grooving geometry. The compressor rotor shaft finite element model includes a multi-level analysis for the oil seal rings that permits the evaluation of the floating seal influence on the total system stability. Results are given for both low and high-pressure sealing conditions, which simulate test stand and field operating conditions. The results show that the added grooves enhance the stable operation of the rotor system for low-pressure fixed seal conditions arid reduce the system stability at lower eccentricities for low-pressure floating seal conditions. In high pressure conditions the added grooves enhance the stability of the system for both fixed and floating seal conditions.     

离心式齿轮压缩机噪声源识别与控制

以中型齿轮离心式压缩机机组为对象,结合机组的实际工作情况及现场测试条件,对机组的振动和声压进行数据采集,获得反映机组主要振动噪声源的数据。通过对采集的振动信号和噪声信号进行频谱分析,研究机组的振动噪声特性,并确定机组的主要噪声源为叶片、排气管道、冷却器。结合机组结构改进的可行性,提出相应的结构改进措施,为机组的减振降噪提供有效的方法。     

离心式压缩机的性能测试与计算

介绍了离心式压缩机的性能测试与流量、压力、内功率的计算过程，并作出了评价。     

多平行轴系离心压缩机振动耦合传递特性研究

整体齿轮增速式压缩机由于其结构紧凑、效率高而在现代流程工业中得到广泛的应用,然而由于该类型压缩机为多平行轴系结构,其轴承载荷随着压缩机负荷而发生变化,使得该类转子的动力学分析异常复杂。本文以某实际压缩机组为研究对象,建立了齿轮-轴承-转子的弯曲-扭转耦合系统有限元模型。首先对未耦合的单转子进行刚性支撑下的模态分析和弹性支撑下的不平衡响应分析,并同实测结果对比以确定分析结果的可靠性。在此基础上,研究并揭示了轴承载荷导致的刚度系数变化对转子临界转速和不平衡响应的影响规律,同时对比分析不平衡振动在各个转子之间的传递特性。研究结果表明转子振动幅值会随着压缩机负荷的增加而增加,而齿轮啮合刚度会增大转子振动对不平衡的敏感程度。本论文研究结果可为齿轮增速式离心压缩机的设计以及基于模型的压缩机故障诊断提供一定的理论参考。     

乙烯压缩机机座异常变形的分析及防治

采用有限元数值模拟和模型试验方法，分析某炼油厂乙烯压缩机机座箱体侧板异常变形产生的原因，证实机座箱体变形是由于箱体内冷凝水结冰体积膨胀导致侧板塑性变形长期累积的结果。分析结果表明，正常工作条件下(排除结冰因素)机座箱体的变形不会继续发展，且不影响压缩机的正常运行，建议保留到下次大修时再更换机座箱体，且新箱体顶板上不再开孔。     

空压机有限寿命活塞设计

针对采用传统经验方法设计的空压机活塞存在材料浪费、笨重、寿命无法预期等问题,提出了采用有限元设计方法。应用到空压机有限寿命活塞设计当中,实现了空压机活塞材料、结构、寿命的优化设计。主要通过对空压机活塞功能的分析及边界条件的界定,完成活塞外部受力、静应力、热应力以及寿命的计算,并采用误差评估方法对计算结果进行评估,最后对空压机有限寿命活塞进行试验测试,验证了该方法的有效性和准确性。研究结果表明:采用有限元设计方法设计的空压机活塞解决了传统经验设计带来的笨重问题,还能对活塞的寿命进行计算、预测。应用有限元预测出活塞的寿命,即可以为空压机制定维护保养计划提供更准确的依据,又可以精确确定空压机维修周期,这对提高空压机的工作可靠性和耐久性具有极其重要的意义。     

正交试验在离心叶轮强度优化设计中的应用

以某离心叶轮为例,首先用Solidworks建立了叶轮的三维模型,然后采用正交试验法分析了模型中影响强度的几个因素,得到了影响最显著的因素,最后利用有限元法对其进行了优化.分析表明,这种优化方法是有效可行的.