Совершенствование поршневых детандер-компрессорных агрегатов
Диссертация
Широкое использование в различных отраслях народного хозяйства сжатых газов, различных по составу и параметрам, немыслимо без применения компрессорных и расширительных машин. Они широко используются в различных технологических процессах и составляют основу криогенных и холодильных установок. От их совершенства в первую очередь зависит эффективность работы и надежность установки в целом… Читать ещё >
Содержание
- УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- 1. ПОРШНЕВЫЕ ДЕТАНДЕР-КОМПРЕССОРНЫЕ АГРЕГАТЫ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
- 1. 1. Преимущества совмещения компрессорных и детандерных ступеней в составе детандер-компрессорного агрегата (ДКА)
- 1. 2. Области применения детандеров и детандер-компрессорных агрегатов
- 1. 3. Поршневые детандеры. Конструкции. Современное состояние. Тенденции повышения технического уровня
- 1. 4. Формулировка научной и технической проблем
- 1. 5. Основные задачи исследования
- 2. КОНСТРУКЦИЯ ДЕТАНДЕР-КОМПРЕССОРНОГО АГРЕГАТА. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
- 2. 1. Цель и задачи эксперимента
- 2. 2. Конструкция детандер-компрессорного агрегата
- 2. 3. Экспериментальный стенд. Методика эксперимента
- 2. 4. Предварительные испытания детандер-компрессорного агрегата
- 2. 4. 1. Порядок пуска агрегата
- 2. 4. 2. Предельно допустимая величина начального давления газа
- 2. 4. 3. Анализ контрольных индикаторных диаграмм
- 2. 4. 4. Особенности работы детандерной ступени при рн -" рк
- 2. 4. 5. Контрольные тепловые испытания детандерной ступени
- 2. 4. 6. Результаты испытаний модернизированной детандерной ступени
- 3. 1. Введение
- 3. 2. Общие допущения
- 3. 3. Математическая модель второго уровня
- 3. 4. Математическая модель третьего уровня
- 4. 1. Анализ работы компрессорных ступеней
- 4. 1. 1. Согласование работы ступеней в составе агрегата
- 4. 1. 2. Методика оценки герметичности клапанов в закрытом состоянии
- 4. 1. 3. Герметичность ступеней при износе уплотнительных колец
- 4. 1. 4. Динамика потоков газа в уплотнении поршней тронкового типа
- 4. 1. 5. Методика оптимизации конструкции уплотнительных узлов
- 4. 1. 6. Оценка интенсивности теплообмена в ступенях с различным объёмом рабочего цилиндра
- 4. 1. 7. Влияние начальной плотности газа на теплообмен в ступени
- 4. 1. 8. Особенности динамики движения пластин ленточных клапанов с упругим ограничителем (ЛУ)
- 4. 2. Анализ работы детандерной ступени
- 4. 2. 1. Сравнительный анализ рабочих циклов
- 4. 2. 2. Температурное поле в цилиндре детандерной ступени в процессах выхлоп-вытеснение
- 4. 2. 3. Оценка интенсивности теплообмена в ступенях с различным объёмом рабочего цилиндра
- 4. 2. 4. Оценка интенсивности теплообмена в ступенях с постоянным объёмом цилиндра и частотой вращения вала
- 4. 2. 5. Влияние величины начальной плотности газа
- 4. 3. Особенности совместной работы компрессорных и детандерной ступеней ДКА20−10/1С при переменном давлении на входе в детандерную ступень рн
- 4. 4. Автономные малорасходные детандер-компрессорные агрегаты на многорядных высокооборотных базах
Список литературы
- Акулов JI.A. Использование холода сжиженного природного газав установках разделения воздуха. // Обзорная информация. Серия ХМ-6. Криогенное и вакуумное машиностроение.- М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1984. 36 с.
- Акулов JI.A., Быстров Д. И. Анализ детандерных циклов ожижения природного газа, использующих перепады давлений на ГРС / В сб. «Совершенствование процессов и оборудования низкотемпературной техники и пищевых технологий». СПбГАХПТ. — Деп. в ВИНИТИ, 1998.
- Андрианов А.А. Разработка методики расчета самодействующих клапанов поршневых компрессоров с учетом неплоскопараллельного движения запорного органа. / Дисс.. к.т.н. МГТУ, Москва, 1996.
- Аринин А.Ф., Буткевич И. К., Пуртов Н. А. Моделирование и исследование цикла гелиевого парожидкостного поршневого детандера с электромагнитным клапаном впуска. //Межвуз.сб. научн. трудов ВЗМИ, № 12. М.: ВЗМИ. — 1983.
- Архаров A.M. Исследование рабочих циклов низкотемпературных газовых машин. / Автореф. дисс.. д.т.н. М.: МВТУ им. Баумана. — 1969.
- Архаров A.M. Низкотемпературные газовые машины (криогенераторы).- М., Машиностроение, 1969. — 221 с.
- Архаров A.M. и др. Техника низких температур. / Под ред. И. В. Марфениной, Е. И. Микулина. М.: Энергия, 1964. — 448 с.
- Белушкин В.А., Готвянский Н. Ф. Новый поршневой детандер с внутренним приводом клапанов для сжатия водорода.
- Химическое и нефтяное машиностроение. 1972. — № 1. — С.36−39
- Бершадский С.А. Снижение вибраций и шума поршневых компрессоров.
- JI.: Судостроение.- 1990. 270 с.
- Бессонный А.Н., Прилуцкий А. А., Прилуцкий С. А. Детандер-компрессорные агрегаты (ДКА) на оппозитных базах.
- Тр. XI11 МНТК по компрессоростроению. Компрессорная техника и пневматика в XXI веке. Том 2. Сумы, 2004. — с. 106−114.
- Бондарев В.Н., Онучин М. Ф. Многослужебные метановые детандер-компрессорные станции. ООО «ИРЦ Газпром».
- Обзорная информация. Серия: Газификация. Природный газ в качестве моторного топлива. Использование газа. — Москва. — 2000. — 40с.
- Бродянский В.М., Грачев А. Б., Бумагин Г.И.
- Новый поршневой прямоточный детандер с внутренним приводом клапанов. // Компрессорное и автогенное машиностроение. — 1971. № 1. 1 б. Бумагин Г. И. Поршневые детандеры. Учебное пособие. — Омск: ОмПИ, 1981. — 85 с.
- Буткевич И.К. Создание и исследование гелиевого поршневого детандера с манжетным уплотнением и азотной рубашкой.
- Автореф. дисс.. к.т.н. -М.: МВТУ. 1969.
- Буткевич И.К., Добров В. М. Гелиевый поршневой детандер с манжетным уплотнением поршня.
- Химическое и нефтяное машиностроение. 1968. — № 8. -С.4−5.19.Ваняшов А.Д.
- Разработка и исследование поршневых детандер-компрессорных агрегатов с самодействующими воздухораспределительными органами. / Автореф. дисс.. к.т.н. ОмГТУ. — 1999.
- Верболоз А.П., Ваньшин А. И. Оценка влияния геометрических параметровкривошипно-шатунного механизма на работу поршневого детандера. Холодильная техника. 2000, №., с.
- Верный A. JL, Ильин Б. А., Проккоев В. В., Хисамеев И .Г. Новые компрессоры разработки АО «НИИТУРБОКОМПРЕССОР». Ж. Компрессорная техника и пневматика. 1997, вып. 3−4
- Ворошилов И.В., Устюшенкова О. Ю., Хрусталев Б. С. Исследование работы уплотнений штока поршневого компрессора.
- Тр. XI11 МНТК по компрессоростроению. Компрессорная техника и пневматика в XXI веке. Том 3. Сумы, 2004. с. 95−102.
- Видинеев Ю.Д., Дьячков М. И., Смородин А. И. Детандер-насос для систем циркуляционного обеспечения. // Тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. «Криогенная техника — науке и производству». Москва, 23−27 сентября, 1991.- М., 1991. — С.70.
- Винокуров А.Г., Деньгин В. Г., Ермаков В. М. Опыт созданияи тенденции развития компрессоров без смазки для микрокриогенных систем. ВестникМАХ, вып. 1., 2000, с.15−17.
- Герш С.Я. Глубокое охлаждение.-М-Л.: Государственное энергетическое издательство. 4.1,1957- 4.2, 1960.
- Гильман И.И. Оценка термодинамической эффективности поршневого детандера. Аппараты и машины кислородных установок. Труды ВНИИКИМАШ. Вып.4. — М.: Машгиз, 1964.
- Голиков Г. Е., Данилов И. Б. Выбор зазора в поршневом детандере. Химическое и нефтяное машиностроение. 1989. — № 10. — С.20−21.
- Горбенко А.Л. Основы расчета и проектирования поршневых детандеров с автоматическим двухклапанным газораспределением.
- Автореф. дисс.. .к.т.н. СПб.: ГАХиПТ. — 1999. — 16с.
- Горбунов А.А., Данилов Р. А., Калекин В. В., Калекин B.C. Пневмодвигатель компрессорный агрегат с самодействующими клапанами. //Тр. XI11 МНТК по компрессоростроению. Компрессорная техникаи пневматика в XXI веке. Том 2. -Сумы, 2004. с. 18−21.
- Григорьев А.Ю. Исследование течения газа в ступени поршневого компрессора. / Автореф. дисс.. к.т.н. J1.: ЛПИ им. М. И. Калинина. — 1981.
- Григорьев А.Ю., Прилуцкий А. А., Борзенко Е. И., Прилуцкий И. К. Температурное поле в цилиндре детандерной ступени в процессах «выхлоп вытеснение». М.: Химическое и нефтегазовое машиностроение. № 5, 2004. с. 23−27.
- Григорьев А.Ю., Приходько С. А. Конечно-разностный метод решения задачи течения газа в рабочей камере поршневого детандера. // Совершенствование процессов и аппаратного оформления пищевой технологии и холодильной техники:
- Сб. науч. тр. СПб.: ГУНиПТ, 2000. Деп. в ВИНИТИ 26.10.2000, № 2722.
- Даль Г. Ф., Пашкова JI.JL, Струков В. И., Докшицкий Е. А. Создание унифицированного ряда поршневых детандеров для малорасходных ВРУ. Химическое и нефтяное машиностроение. 1989, № 11. — С.17−18.
- Данилов И.Б. Детандерные ожижители гелия. /Автореф. дисс. .д.т.н. ИФП. 1963.
- Данилов И.Б. Текстолитовый поршень для гелиевого детандера. ПТЭ.-№ 1.- 1963.
- Детандер генераторные агрегаты. Проспект фирмы «КРИОКОР».
- Добров В.М. Создание бесклапанного детандера с манжетным уплотнением и исследование его при температурах ниже 40 К.
- Автореф. дисс.. к.т.н. -М.: МВТУ.-1977.
- Докшицкий Е.А. Создание и исследование поршневых детандеров с электромагнитным приводом клапанов.
- Автореф. дисс. .к.т.н. М.: КРИОГЕНМАШ. -1978. -21с.
- Евгеньев С.С., Галеев A.M., Коломывцев Е.В.(АО «Казанькомпрессормаш»). Унифицированные компрессоры и детандеры. // Компрессорная техника и пневматика. / АСКОМП, С.Пб.: Выпуск 3−4 (12−13). — С. 52−56. 40.3арницкий Г. Э., Репин JI.A., Чернин Р.А.
- Совершенствование холодильного цикла с винтовым детандером в установкахдля промысловой обработки нефтяного газа.
- Подгот. перераб. нефт. газов Зап. Сибири и Прикасп. впадины.-М., 1989.-С. 114−120.41.3ахаренко В.П.
- Влияние профиля наружной поверхности поршневого кольца компрессора без смазки на изменение параметров газа в зазоре между кольцом и цилиндром. Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1998, № 11. — с. 39−43. 42.3ахаренко В.П.
- Основы расчета и проектирования двухступенчатых поршневых детандеров. /Автореф. дисс.. к.т.н. СПБ.: СПбГУНиПТ. — 2000. — 16с.45.Иванов В.И.
- Исследование теплообмена в проточной части поршневых компрессоров. / Дисс. к.т.н. Л.: ЛПИ им. Калинина. — 1979.
- Иванов Д.Н. Разработка методики расчета и оптимизации параметров ступени бесклапанного поршневого детандера.
- Автореф. дисс.. к.т.н. СПб.: СПбГАХПТ. 1998.
- Иванов Д.Н., Прилуцкий А. А., Молодова Ю. И., Ворошилов И. В. Оценка герметичности самодействующих клапанов поршневых компрессоров на стадии проектирования.
- М.: Компрессорная техника и пневматика. № 1, 2004. с.39−41.
- Исследование спирального детандера. Yanagisawa Т., Shimizu Т., Fukuta М., Handa Т.
- Нихон Кикай Гаккай Ромбунсю. 1988. — 54, № 605. — С.2798 — 2803.
- Клименко А.П. Аналитическое исследование реального цикла детандера. // Труды ИИГ АН УССР, кн. 4. Киев, 1956. — С.29−58.
- Коваленко С.В. Комбинированная система воздухораспределения с самодействующими клапанами поршневых ДКА.
- Автореф. дисс.. к.т.н. Омск.: ОмГТУ. — 2003.
- Кондратьева Т.Ф., Исаков В. П. Клапаны поршневых компрессоров. Ленинградское отделение изд. «МАШИНОСТРОЕНИЕ». 1983.-с. 158.
- Криогенные поршневые детандеры. / Архаров A.M., Буткевич К. С., Буткевич И. К. и др.- под ред. Архарова А.М.-М.Машиностроение, 1974.- 240с.
- Крылов В.В. Исследование путей совершенствования гелиевых парожидкостных детандеров.
- Автореф. дисс. .к.т.н. -М.: НПОКРИОГЕНМАШ.- 1988.
- Кузнецов Л.Г., Горбенко А. Л. К вопросу учета процессов теплообмена в ступени поршневого детандера. Вестник МАХ, вып. 1.- 2000, с. 12−14.
- Кузнецов Л.Г., Горбенко А. Л., Иванов Д. Н. Влияние масштабного фактора на эффективность работы и тепловое состояние ступени поршневого детандера. Компрессорная техника и пневматика. 2001. № 2, с. .
- Кузнецов JI.Г., Иванов Д. Н., Молодова Ю. И., Берлин Е. А., Прилуцкий А. А. Оценка герметичности компрессорных ступеней с учетом износа уплотнений поршня при эксплуатации. М.: Холодильная техника. № 3, 2004. с. 28−31
- Кузнецов Л.Г., Иванов Д. Н., Молодова Ю. И., Верболоз А. П. Обобщенная математическая модель рабочих процессов ступени машин объемного действия. Компрессорная техника и пневматика-2000, № 1, с. 23−26.
- Кузнецов Л.Г., Иванов Д. Н., Молодова Ю. И., Прилуцкий А. А. Автономные малорасходные поршневые детандер-компрессорные агрегаты. М.: Компрессорная техника и пневматика. № 1, 2004. с.32−35.
- Лазарев Л.Я., Куличихина С. В. (МЭИ, Москва).
- Разработка конструктивных схем турбодетандеров. // Энергосбережение и водоподготовка. / НПО «Энергоинвест», М.: 1997. — № 2. — С.31−37.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. -М.: Наука. 1978.
- Ляпин В.И. Совершенствование конструкции газовой холодильной машины Стирлинга. Холодильная техника. 1999, № 9, с. 9.
- Медведев И.В. Разработка метода расчета и анализ рабочих процессов в уплотнении поршня компрессора без подачи смазки в цилиндр.
- Автореф. дисс.. к.т.н. Л.: ЛПИ им. Калинина. — 1985.
- Миркин А.З. Свободно-поршневые детандер-компрессоры. ЦИНТИхимнефтемаш. 1969. — № 2.
- Молодова Ю.И. Анализ работы поршневой расширительной машины. Компрессорная техника и пневматика. СПб, вып. 1−2 (18−19), с. 37−41.
- Молодова Ю.И. Многоцелевая расширительная машина. Химическое и нефтегазовое машиностроение. № 4,1998. — с. 39
- Молодова Ю.И. Совершенствование технико-экономических показателей многоцелевых поршневых расширительных машин.
- Автореф. дисс. .к.т.н. СПб.: СПбГУНиПТ. — 2002. — 16с. 73. Новиков И. И., Захаренко В.П.
- К вопросу об особенностях работы компрессоров без смазки. Компрессорная техника и пневматика. 1998, вып. 1−2, с. 35−37.
- Новиков И.И., Захаренко В. П., Ландо Б. С. Бессмазочные поршневые уплотнения в компрессорах. Л.: Машиностроение, 1981. — 238 с.
- Новотельнов В.Н., Медведков Е. А. Математическая модель процесса расширения в криогенном газожидкостном поршневом детандере. Известия ВУЗов. Машиностроение, № 4. 1985. — С.43−47.
- Новотельнов В.Н., Суслов А. Д., Полтараус В. Б. Криогенные машины. СПб: Политехника, 1991. — 335 с.
- Нуждин А.С., Ужанский B.C. Измерения в холодильной технике. Справочное руководство. М.: Агропромиздат, 1986. — 368 с. 78, Ольшевский П. А., Стасенко В. П., Ляпин В.И.
- Газовая холодильная машина Стерлинга с направляющими качения поршней, работающих в условиях сухого трения.
- Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию (паспорт). НПК «ПРОВИТА». СПб. — 2003.
- Петриченко P.M., Оносовский В.В.
- Рабочие процессы поршневых машин.-Л.: Машиностроение. 1972.
- Петриченко P.M., Петриченко М. Р. Конвективный теплообмен в поршневых машинах. Л.: Машиностроение. — 1979.83.Пирумов И.Б.
- Разработка методов газодинамического, динамического и прочностногорасчетов, моделирование работы и оптимизация самодействующих клапанов. / Дисс. д.т.н. JL: ЛПИ им. Калинина.- 1984.
- Пластинин П.И. Исследование и расчет поршневых вакуум-насосов. / Дисс.. д.т.н. М.: МВТУ им. Баумана — 1978.
- Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Том 1.
- Теория и расчет /2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 2000. -456с.
- Пластинин П.И. Расчет и исследование поршневых компрессоров с использованием ЭВМ / Итоги науки и техники.
- Серия насосостроение и компрессоростроение. Т.2. — М.: 1981.
- Попырин JT.C. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия. — 1978.
- Поршневой детандер ДП 50. Техническое описание.
- Поршневые компрессоры. Учеб. пособие для ВУЗов.
- Фотин Б.С., Пирумов И. Б., Прилуцкий И. К., Пластинин П. И. Под общ. ред. Фотина Б. С. Л.: Машиностроение, 1987. — 372 е.: ил.
- Прилуцкий А.А. Динамика потоков газав уплотнениях поршней компрессорных ступеней. М.: Химическая техника. № 2, 2004. с.32−33.
- Прилуцкий А.И. Совершенствование системы газораспределения компрессорных и расширительных машин.
- Автореф. дисс. .к.т.н. СПб.: ЛТИХП. — 1997. — 16с.
- Вестник Международной академии холода". 2000 г, вып. 3, с. 8.
- Прилуцкий И.К., Горбенко А. Л., Гурьянов Д.Ю.
- Поршневые детандер-компрессорные агрегаты и перспективы их применения в газовой промышленности.
- Компрессорная техника и пневматика. № 3, — 2000. — С. 13−14.
- Прилуцкий И.К., Иванов Д. Н., Бессонный А. Н., Прилуцкий А. И. Опыт практического применения методов моделированияпри доводке уплотнительных узлов ступеней поршневых компрессоров на стадии проектирования.
- М.: Химическое и нефтегазовое машиностроение. № 9, 2004. с.27−30.
- Прилуцкий И.К., Иванов Д. Н., Зотов Д. Ю., Молодова Ю. И. Научно-технические проблемы совершенствованияпоршневых расширительных машин. Вестник МАХ. Вып. 1, 1998, с. 11−15.
- Прилуцкий И.К., Ивашнев Е. А., Прихожай Е. П. Полосовые клапаны с упругим ограничителем.
- ЦИНТИхимнефтемаш, экспресс информация. Серия ХМ-5.- 1981. -№ 5.
- Прилуцкий И.К. и др. А.С. № 1 141 258, 1979.
- ЮО.Прилуцкий И. К. и др. Поршневой детандер. Патент № 2 029 911, 1995. БИ № 6 от 27.02.95 по заявке № 4 765 021/06, индекс МПК F25BVo2.
- Прилуцкий И.К., Петраш В. И., Ивашнев Е. А. Математическая модель полосового клапана с упругим ограничителем. / Сб. трудов ВНИИХОЛОДМАШ. М.: 1986. — С.13 — 17.
- Прилуцкий И.К., Прилуцкий А. И. Расчет и проектирование поршневых компрессоров и детандеров на нормализованных базах.
- Учебн. пособие для ВУЗов. СПб.ГАХПТ. — 1995.103 .Разделение воздуха методом глубокого охлаждения.
- Под ред. В. И. Епифановой, Л. С. Аксельрода. М.: Машиностроение, 1973.
- Ю4.Рыжиков Л. Н. Исследование рабочих процессов поршневых компрессоров.
- Автореф. дисс.. .к.т.н. Л.: ЛПИ им. Калинина. — 1978. — 16с.
- Под общей редакцией проф. МЭИ Трухния А. Д. М.: Недра. — 1999. — 258 с.
- Уайлд Д. Оптимальное проектирование.
- Пер. с англ. B.C. Данилина, В. А. Петушкова, П. П. Усова. Под ред. В. Г. Арчегова. М.: Мир. — 1981.
- Устюшенкова О.Ю. Математическое моделирование рабочих процессов в многоступенчатых крейцкопфных компрессорах.
- Автореф. дисс.. к.т.н. Л.: ЛПИ им. М. И. Калинина. — 1974.
- Фотин Б.С. Рабочие процессы поршневых компрессоров. / Дисс.. д.т.н. — Л.: ЛПИ им. Калинина. 1974.
- Ю.Френкель М. И. Поршневые компрессоры. Изд. Машиностроение. Л., 1969. 111. Хрусталев Б.С.
- Математическое моделирование рабочих процессов в объемных компрессорах для решения задач автоматизированного проектирования. / Автореф. дисс.. д.т.н. СПб.: — СПбГТУ. — 2000.
- Шмалько К.Я., Новотельнов В. Н. К вопросу выбора относительного мертвого пространства бесклапанного поршневого детандера. Химическое и нефтяное машиностроение. 1968. — № 3. — С.6−8.
- Штейнгарт Л.А. Исследование рабочих процессовпоршневых компрессоров с помощью математического моделирования. / Автореф. дисс.. к.т.н. Л.: ЛПИ им. М. И. Калинина. — 1973.
- А. М. Arkharov, I. V. Marfenina, Ye. I. Mikulin
- CRYOGENIC SYSTEMS Vol. 1: Basics of theory and design Edited by Alexis M. Archer Bauman Moscow State Technical University Press Moscow, 2000
- Hans-Joachim Huff, Reinhard Radermacher. CO2 Compressor-Expander analysis.
- AIR-CONDITIONING AND REFRIGERATION TECHNOLOGY INSTITUTE. Arlington, Virginia. March, 2003. 116. Wauters P., de Vlaminck M.
- Theoretical analysis of utilization of helical screw expanders. //Vdl Ber. — 1987. № 640. — C. 81−89.