利用弹性力学理论和有限元法,对本实验室开发的CO_2跨临界循环第三代滚动活塞膨胀机进行了分析,结果表明:设计工况下,滑板侧面与排气腔接触处的最大变形量为1.10μm;当滑板与滑板槽之间的单侧间隙为6μm时,二者的摩擦和泄漏综合效果最佳;滚动活塞的最大变形量约为1.78μm;考虑润滑油膜的厚度,滚动活塞的径向间隙保持在4～6μm较合适;偏心轴在主、副轴承之间的变形量大于其两侧的变形量,最大变形量为1.16μm。该文为第三代膨胀机的性能完善、新四代膨胀机的设计与加工提供理论依据。

介绍一起膨胀机在空分设备热状态开车过程中因发生喘振而停车的故障,故障造成转子和定子等个别部件严重损坏。对故障原因进行了分析,并介绍了所采取的相应措施。

中国神华煤制油公司煤制油厂的引进林德公司的一套5万m3/h空分装置,在运行中膨胀机两次发生故障,通过优化工艺操作,使装置维持较高的负荷运行,并生产一定量的液体,为空分装置的安稳长运行奠定了基础。

提出了一种采用半封闭式膨胀机、发电机一体化设计的涡旋膨胀机组,其具有小型、可靠、高效的特点。分析了涡旋膨胀机组的工作过程,以变质量热力学及传热学理论为基础,建立了描述涡旋膨胀机工作过程的热力学模型,并自行编制程序进行了数值模拟计算。设计搭建了涡旋膨胀机组性能测试实验台。以氮气为工质,对涡旋膨胀机组的工作性能参数进行了测量。并将测得的结果和模拟分析结果进行了对比分析。实验结果验证了理论模型的合理性。

介绍了8000m~3/h纯氮设备配套的Φ190系列风机制动透平膨胀机的技术参数和流程特点,重点叙述了膨胀机风机供油装置的设计。

介绍中海化学二期装置原始开车以来,冷箱、膨胀机试车及运转情况,并介绍针对存在的一些问题,进行了调整及采取的改造措施。

阐述了目前空间技术领域常用的两种应用氦透平膨胀机的制冷循环,并介绍了其在空间技术中的应用。指出微型化、长寿命、高可靠性将是当前空间技术领域用氦制冷机的发展方向,氦透平膨胀机将是影响这一发展的关键因素,并对氦透平膨胀机的发展进行了展望。

针对中控室内的操作员不易发现空分设备透平膨胀机联锁时的报警提示,设计了一套透平膨胀机联锁声光报警装置,从而使当班操作人员能及时发现透平膨胀机的联锁报警情况。

介绍中海化学二期装置原始开车以来,冷箱、膨胀机试车及运转情况,以及存在的一些问题,针对这些问题系统所作的一些调整及改造措施。

研制了一台双作用滑片膨胀机,搭建了以空气为介质的膨胀机性能试验台,对所研制的滑片膨胀机热力性能进行了测试,对影响膨胀机性能的主要因素进行了定量分析。试验结果表明:容积效率随膨胀机的转速增加而增大,在1000 r/m in之后基本保持在35%左右;当进、排气压力差不变时,膨胀机输出功随压比增大而增大,当压差不变时,存在最佳压比使绝热效率达到最大值26%;在进、排气压力不变时,随着转速的增加绝热效率在900 r/m in会出现最优值28%。进一步分析表明,泄漏和摩擦损失是影响膨胀机效率的关键因素。

二氧化碳作为具有环保潜质的自然工质,在最近10年越来越受到人们的关注。然而不足的是,二氧化碳的跨临界循环还存在效率低的问题。为了降低由于超临界节流造成的不可逆损失,采用膨胀机代替节流阀,并回收膨胀功,以提高系统的循环效率。开发了二氧化碳跨临界循环水源热泵摆动膨胀机,并进行结构对比和强度分析。对二氧化碳跨临界循环水源热泵系统进行试验测试,分析表明摆动转子膨胀机结构适合在高压下工作,在试验测试条件下,膨胀机的效率可以达到44%。

二氧化碳作为具有环保潜质的自然工质,在最近10年越来越受到人们的关注。然而不足的是,二氧化碳的跨临界循环还存在效率低的问题。为了降低由于超临界节流造成的不可逆损失,采用膨胀机代替节流阀,并回收膨胀功,以提高系统的循环效率。开发了二氧化碳跨临界循环水源热泵摆动膨胀机,并进行结构对比和强度分析。对二氧化碳跨临界循环水源热泵系统进行试验测试,分析表明摆动转子膨胀机结构适合在高压下工作,在试验测试条件下,膨胀机的效率可以达到44%。

分析了俄罗斯пTK-49/2.5型增压空气透平膨胀机发生故障的原因,相应的修复措施效果明显。

近年来,随着我国天然气液化技术的发展,透平膨胀机作为小型带膨胀机的天然气液化流程中的关键设备,得到了越来越多的关注。增压透平膨胀机的增压器可以回收原透平膨胀机的输出功率,增加了膨胀机的单位工质制冷量。增压透平膨胀机具有结构紧凑、重量轻、体积小、效率高和变工况下性能变化平稳等特点,在天然气液化领域得到了广泛的应用

采用小型化的涡旋膨胀机组对低品质废热回收利用,可以更有效地提高系统的能源利用率,减少对环境的热污染。本文提出的涡旋膨胀机组采用半封闭式膨胀机、发电机一体化设计,具有小型、可靠、高效的特点。本文分析了涡旋膨胀机组的工作过程,以变质量热力学及传热学理论为基础,建立了描述涡旋膨胀机工作过程的热力学模型,并自行编制程序进行了数值模拟计算。设计搭建了涡旋膨胀机组性能测试实验台。以氮气为工质,对涡旋膨胀机组的工作性能参数进行了测量。并将测得的结果和模拟分析结果进行了对比分析。实验结果验证了理论模型的合理性。

根据透平式膨胀机气体轴承的工作原理,针对空分装置透平膨胀机组在实际运行中的振动和轴承烧损情况进行分析,提出故障的处理方法和改进措施。

分析了提高膨胀机膨胀量的可行性,详细介绍了增加膨胀量的方法以及获得的效果,经实际运行测试,改造后液氧产量翻番。

滑片膨胀机内滑片与转子及气缸之间的摩擦损失是影响滑片膨胀机热力性能的重要因素。建立了滑片膨胀机内滑片动力学模型,对滑片运动引起的摩擦损失进行了计算,并对计算结果进行了试验验证。研究结果表明:在1 000r/m in的设计工况下,滑片槽底部安装有弹簧的滑片产生的摩擦功为80 W,该摩擦使得膨胀机的绝热效率降低20%。

分析了带膨胀机的二氧化碳跨临界循环变工况特性,发现它与传统的蒸汽压缩式制冷循环不同的特点:循环存在一个最佳排气压力使COP最大,且最佳排气压力对冷却器出口温度的变化比较敏感;随蒸发温度的下降,单位质量制冷量先增大后减小;COP随着吸气温度的增加呈现振荡变化,且振荡变化的总体趋势是降低,带膨胀机吸气过热为无效过热的系统安装回热器有助于COP的提高。然而带膨胀机的二氧化碳跨临界循环与传统的蒸汽压缩式制冷循环也有类似之处,它也存在一个最大功率工况。

为了提高制冷系统的效率,研制了滑片膨胀机,以替代跨临界CO2制冷循环中的节流阀.利用膨胀机气缸上2只相隔一定角度的压力传感器,获得了工作腔内压力随转角变化的完整曲线(p-θ图),并通过p-θ图分析了膨胀机的内部热力过程.研究结果表明:所研制的滑片膨胀机能够实现连续、稳定的膨胀过程,但严重的内部泄漏使得膨胀过程中的压力下降非常迅速,并导致过度膨胀现象发生;通过在滑片底部设置弹簧,改善滑片与气缸内壁之间的密封

为了提高跨临界CO2循环系统的效率,提出了一种不需要吸气控制阀的新型CO2系统用的双滚动转子式膨胀机机构.通过建立相应数学模型,对CO2制冷剂在该膨胀机内部的膨胀过程及主要部件受力状况进行了分析,为该新型膨胀机的后续开发研制提供基础.

因电缆桥架设计不合理,DCS控制系统中膨胀机的振动信号大幅度波动,威胁着膨胀机甚至整套制氮设备的正常运行。改造膨胀机电缆桥架后,消除了对膨胀机振动信号的干扰。文章介绍了干扰产生的现象、改造过程以及改造后的干扰试验检测过程。

用膨胀机代替节流阀,回收利用膨胀功,是提高制冷空调系统能效比的有效途径。在传统旋叶式膨胀机的基础上,开发了一种可用于R410A制冷空调系统、具有高膨胀比的新型两级旋叶式膨胀机。介绍了该膨胀机的设计方法,给出了标准空调工况下的计算结果,详细讨论了两级旋叶式膨胀机的工作过程,并对两级膨胀机与传统旋叶式膨胀机的区别进行了论述,最后分析了滑片倾角对工作腔基元容积的影响,结果显示,滑片倾角对工作腔基元容积的影响很小,在膨胀机的设计过程中忽略滑片倾角的影响是合理可行的。

8000Nm3/h新建空分装置于2008年6月4日正式投产后,由于两台增压透平膨胀机膨胀端轴承超温,先后5次联锁停车,经过检查确认是由于膨胀端叶轮背压高造成轴向推力不平衡,导致轴承受挤压摩擦生热,温度不断升高。通过将这部分背压气体对大气排放后,解决了温度高的问题,但造成新建空分装置的冷量和氮气的大量损失及次生的高速气流噪音污染,为此,通过与厂家的沟通确认,将这部分气体引至膨胀端的出口,获得了很好的效果。主要对增加平衡管前后的效果作了详细的分析比较。

将天然工质N2O用于跨临界循环,建立了相应的理论模型,比较了CO2和N2O用于跨临界两级压缩膨胀制冷循环的性能。结果表明:N2O用于跨临界两级蒸气压缩膨胀制冷循环中的综合性能要优于CO2。在所选定的工况范围内,N2O系统的Ccop值(性能系数)比CO2最多提高9.6%,当气冷器出口温度越低、蒸发温度越高时,N2O系统的Ccop值增加越明显;N2O系统的最优高压压力远低于CO2,在气体冷却器出口温度为40℃时,

<正>沈阳鼓风机集团自主研制的北京燕山膨胀机(GZ1)和扬子石化膨胀机模型级(KY71)经过半个月性能测试,目前已证明各项技术指标达到国际标准,结束了我国PTA膨胀机依靠进口的历史,为我国自主PTA成套技术百万吨级装置国产化奠定了重要的基础。

依据有机朗肯循环原理,采用R123作为循环工质、涡旋膨胀机作为能量回收机械,建立了小型低温余热发电试验系统,分析了相同热源入口温度和流量、不同工质流量的两种工况下膨胀机转速对系统性能的影响.结果表明:涡旋膨胀机的吸气压力和吸气温度随转速的增加而降低,排气压力和排气温度随转速的增加而增加;系统发电功率和系统热电效率随着转速的增加而降低;涡旋膨胀机的容积效率随着转速的增加而增加.

介绍了轻烃回收膨胀机制冷工艺流程,针对轻烃回收膨胀机制冷工艺,给出了详细的编程计算方法,并由编制的计算机程序对吐哈油田丘东采油厂轻烃回收一号装置膨胀机制冷工艺进行了计算分析。程序中,相平衡计算部分为作者大学毕业论文时所编写,在其基础上作了适当的优化。

为验证单螺杆膨胀机的性能,进行了单螺杆膨胀机运行的测试试验。试验结果表明,单螺杆膨胀机样机具有较好的功率输出特性以及温降特性。

研究了小型透平膨胀机的效率计算和主要能量损失,分析了影响其效率的因素;并提出了提高小型膨胀机效率,增强其制冷效果的基本途径。