整體齒輪式離心壓縮機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)故障機(jī)理及診治方法研究.pdf

1、整體齒輪式離心壓縮機(jī)具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行性能寬等特點(diǎn)，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(jī)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(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性差、故障率較高，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)和社會效益的損失，致使該類壓縮機(jī)主要依賴進(jìn)口。因此，開展整體齒輪式離心壓縮機(jī)組齒輪耦合系統(tǒng)和流固耦合系統(tǒng)典型故障機(jī)理及診治方法研究十分必要，能夠?yàn)樵擃悏嚎s機(jī)組的高效、可靠及智能化運(yùn)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(xiàng)目“高端壓縮機(jī)組高效、可靠及智能化基礎(chǔ)研究”和中石化科技開發(fā)項(xiàng)目”機(jī)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(jī)為研究對象，開展齒輪耦合系統(tǒng)動力學(xué)理論研究與對比驗(yàn)證，針對高金吉院士發(fā)現(xiàn)的臨界負(fù)荷故障機(jī)理進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)研究，基于流體動力學(xué)研究喘振故障機(jī)理并提出喘振故障的預(yù)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(jī)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(jī)理論基礎(chǔ)薄弱和齒輪-轉(zhuǎn)子-軸承耦合系統(tǒng)動力學(xué)設(shè)計(jì)校驗(yàn)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(xué)計(jì)算分析方法，通過與國外多種求解方法對比分析，驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。
　　針對整體齒輪式離心壓縮機(jī)在負(fù)荷變化過程中發(fā)生的臨界負(fù)荷故障，使用齒輪耦合系統(tǒng)動力學(xué)計(jì)算分析方法，求解耦合系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)，利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真計(jì)算結(jié)果對比研究，揭示了臨界負(fù)荷故障機(jī)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(jī)的耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)校驗(yàn)方法并使用Matlab編寫了設(shè)計(jì)軟件。
　　針對現(xiàn)有離心壓縮機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)無法對喘振故障準(zhǔn)確預(yù)警問題以及防喘系統(tǒng)的喘振限難以準(zhǔn)確測試標(biāo)定這兩個(gè)在生產(chǎn)中碰到的丞待解決的實(shí)際問題，通過流體動力學(xué)建模分析喘振故障產(chǎn)生機(jī)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(yù)警識別方法;在企業(yè)現(xiàn)場實(shí)際的離心壓縮機(jī)上使用振動分析手段實(shí)現(xiàn)防喘系統(tǒng)喘振限實(shí)驗(yàn)標(biāo)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