往复式压缩机气量无级调节过程中进气阀的动态研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第47卷第4期机械工程学报Vo1．47NO．42011年2月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGFeb．2011DoI：10．3901，JME．2011．04．136往复式压缩机气量无级调节过程中进气阀的动态研究木唐斌李连生王乐(合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室合肥230031)摘要：根据大型往复式压缩机顶开气阀气量无级调节系统的基本原理，建立气量无级调节系统作用下，压缩机进气阀自动阀工作方式时的阀片的运动微分方程以及气体流动的微分方程，分析阀片升程、阀隙马赫数、执

2、行机构作用力撤销时刻对气阀动态过程影响；利用液压机械仿真平台AMESim，对执行机构控制下的阀片运动过程建立仿真模型，对其运动规律进行仿真研究。研究结果表明：阀片自动打开时，阀片的碰撞速度与阀片升程成正比，通过执行机构主动压开阀片可以控制这一速度：在气体回流的过程中，随着阀隙马赫数的增大，气缸内的压力明显升高，压力最高点相对于活塞速度最大值点有滞后；执行机构力撤消后，在阀片关闭过程中阀片速度远大于执行机构速度，其关闭过程受到执行机构的限制，二者以一个较小的速度一起运动；在执行机构控制阀片运动的工作方式下，阀片的运动速度不随着气阀升程增

3、加而增大，而是保持在定值。关键词：往复式压缩机气量无级调节进气阀AMESim仿真中图分类号：TH45DynamicAnalysisofValvewithSteplessCapacityControlforReciprocatingCompressorTANGBinLILianshengNGLe(StateKeyLaboratoryforCompressorTechnology,HefeiGeneralMachineryInstitute，Hefei230031)Abstract：Basedonthebasisprincipleofst

4、eplesscapacitycontrolsystemforlargereciprocatingcompressor,equationsofsuctionvalveandgasflowintherefluxprocessareestablished．Theeffectsofvalvelift，valveclearanceMachnumber,andtimeofremovingactuatorforceonthedynamiccharacteristicsofvalveareanalyzed．Thedynamiccharacterist

5、icsofvalvecontrolledbyactuatorareobtainedbysimulationplatformAMESim．Theresultsshowthattheimpactspeedofvalveonvalvestopperincreaseswiththeriseofvalvelift．Intherefluxprocess．thepressureinthecylinderrisesobviously、ⅣimtheincreaseofMachnumber,withamaximumapparentlylaggingbeh

6、indthepistonspeedmaximum．Afterremovingactuatorforce，duringthevalveclosingprocess，thespeedofvalveislimitedbyactuator,andtheymovetogetheratalowspeed．Whenthevalvemovementiscontrolledbyactuator,theimpactspeedofvalvekeepsconstantinspiteoftheincreaseofvalvelift．Keywords：Recip

7、rocatingcompressorSteplesscapacitycontrolSuctionvalveAMESimsimulation越广泛地应用于大型往复式压缩机。该调节系统的0前言运行改变了进气阀的运动规律和气缸内气体流动规律，使进气阀不再是全行程内的自动阀，而是在一往复式压缩机广泛应用于国防、炼油、化工和定的压缩机行程内处于“被动”状态。进气阀作为冶金等领域，由于工艺流程的需要，很多压缩机需压缩机的喉舌，其工作状况决定着压缩机的经济性要进行流量的调节⋯。在大型往复式压缩机中一般和可靠性。HONG等【5一]对气量无级调节系统的

8、控制采用旁路调节，这种方式简单可靠，但会造成很大方案和执行机构的实现方式进行了研究，目前还缺的能源浪费t¨。顶开气阀的气量无级调节系统由于乏对运动状态改变后的气阀的研究。气阀本身属于其节能效果明显，MACHU等[2-4]