GB104B加氢氢气增压往复式压缩机失效原因分析与对策开题报告
2020-06-14 16:18:43
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.前言
压缩机是一种使用活塞将气体压缩并产生高压气体的通用机械设备,它可以将机械能转化为气体压力,为其他设备提供所需动力。由于其在工业应用中的广泛性,一个国家的机械工业发展水平往往可以用压缩机的设计制造水平来衡量。压缩机按其工作原理主要分为往复式、螺杆式、轴流式、喷射式等,其中技术最成熟使用范围最为广泛的是往复式压缩机。往复式压缩机应用于气体管道、化工厂、天然气加工厂和炼油厂中。往复式压缩机是一种能将能量从原动机如一个电动马达装置,柴油发动机、蒸汽发动机或涡轮,通过压缩和加压空气或气体排出到动能接收器或压力系统的设备。往复式压缩机具有成本低、制造技术成熟、效率高、耗电少等优点,故被广泛应用到现代化工企业生产中,用来提高气体压力和进行气体输送。但是,由于往复式压缩机设计原理及其自身的结构特点和工况的复杂性(如往复运动使得压缩空气不能连续排出、有脉动;运动部件较多;运行时受力不均衡,无法控制设备的往复惯性力;多级压缩,结构复杂),使其易损部件较多,故障率高,且可靠性差,容易影响企业正常生产和运行,甚至一次故障会导致高达千万元的经济损失,故提升压缩机的运行稳定性是十分重要的[1]。活塞的往复运动使气体压缩,导致其体积变小同时压力升高。活塞的运动特点决定了压缩机产生的气体具有脉动性质,变化多样的交变载荷作用在压缩机各个零部件上,在运行时产生的往复惯性力和惯性力偶会使得机器产生共振,使压缩机具有振动剧烈、噪声大等缺点[2]。往复式压缩机的构件在运行时会承受复杂的载荷作用,这些作用随着时间的变化,会产生大小和方向上的的变化。零部件产生裂纹的很大一部分原因要归咎于不断变化循环的动载荷,同时己经产生裂纹的零部件的裂纹也会再其影响下不断增大扩散,最终导致疲劳断裂[3]。
连杆是压缩机中连接曲轴与活塞的部件,在气缸内做直线往复运动。连杆的作用以及其所处的位置决定了它是压缩机的要传动部件。其机械性能的好坏对压缩机工作时的稳定性具有重要的影响。近年来,压缩机制造不断朝着高压化、轻质化方向发展,连杆部件的工作工况也变得越来越复杂。复杂的交变载荷单独或共同作用在连杆上,这些作用力导致了连杆的的疲劳断裂。一些其他因素比如连杆材料的类型、强度和硬度,材料的热处理条件等也是影响连杆疲劳寿命的重要因素[4]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、在研究和总结前人对往复式空气压缩机连杆失效分析的经验的基础上,结合自己的计算思考,对连杆失效相关参数进行模拟,并与实验结果进行比对。
二、本次研究拟采用的研究手段主要有如下几种:
(1)查阅往复式空气压缩机的基本原理和参数选择的相关文献,分析总结国内外研究现状及相关经验并综述;