Анализ влияния закона регулирования линейного гидропривода на энергетические и динамические характеристики одноступенчатого компрессорного агрегата

Существенная неравномерность мгновенной мощности поршневого компрессорного агрегата во время рабочего цикла создает известные проблемы при подборе и эксплуатации приводного двигателя. Для решения эти проблемы, как правило, используют маховик. В одноступенчатых компрессорных агрегатах с линейным приводом на базе тихоходных длинноходовых ступеней амплитудное изменение газовой силы за время рабочего цикла значительно больше, чем у других аналогичных агрегатов. Это приводит к такому возрастанию амплитудного изменения мгновенной мощности привода, что применение маховика становится нецелесообразным. Рассмотрена возможность обеспечения требуемых динамических и энергетических характеристик одноступенчатых компрессорных агрегатов с линейным гидроприводом путем синтезирования закона его движения, поршень которого жестко связан с поршнем компрессорной ступени. Приведены расчетная методика и результаты расчетно-параметрического анализа. Подтверждена актуальность определения эффективных законов движения привода применительно к компрессорным агрегатам с линейным приводом на базе тихоходных длинноходовых ступеней.

Литература

[1] Бусаров С.С., Юша В.Л. Перспективы создания малорасходных компрессорных агрегатов среднего и высокого давления на базе унифицированных тихоходных длинноходовых ступеней. Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки, 2018, т. 24, № 4, с. 80–89, doi: 10.18721/JEST.24408

[2] Yusha V.L., Busarov S.S., Nedovenchanyi A.V. Gromov A.Yu., Sazhin B.S. Analysis of thermal state of intensely cooled long-stroke low-speed piston compressor stage. Chemical and Petroleum Engineering, 2017, vol. 52, iss. 9–10, pp. 597–601, doi: 10.1007/s10556-017-0239-4

[3] Прилуцкий И.К., Молодова Ю.И., Галяев П.О., Сназин А.А., Молодов М.А., Иванова И.Л. Особенности процессов теплообмена в ступенях малорасходных машин объемного действия с различными механизмами движения. Вестник Международной академии холода, 2017, № 4, с. 30–40, doi: 10.21047/1606-4313-2017-16-4-30-40

[4] Yusha V.L., Busarov S.S., Gromov A.Yu. Assessment of the Prospects of Development of Medium-Pressure Single-Stage Piston Compressor Units. Chemical and petroleum engineering, 2017, vol. 53(7–8), pp. 453–458, doi: 10.1007/s10556-017-0362-2

[5] Бусаров С.С., Гошля Р.Ю., Громов А.Ю., Недовенчаный А.В., Бусаров И.С., Титов Д.С. Математическое моделирование процессов теплообмена в рабочей камере тихоходной ступени поршневого компрессора. Компрессорная техника и пневматика, 2016, № 6, c. 6–10.

[6] Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Т. 1. Теория и расчет. Москва, КолосС, 2006. 456 с.

[7] Фотин Б.С. Рабочие процессы поршневых компрессоров. Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград, ЛПИ им. М.И. Калинина, 1974. 34 с.

[8] Френкель М.И. Поршневые компрессоры. Ленинград, Машиностроение, 1969. 744 с.

[9] Волков А.Н., Мацко О.Н., Мосалова А.В. Выбор энергосберегающих законов движения мехатронных приводов технологических машин. Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки, 2018, т. 24, № 4, с. 141–149, doi: 10.18721/JEST.24414

[10] Юша В.Л., Бусаров С.С., Недовенчаный А.В. Оценка взаимосвязи между законом перемещения поршня тихоходной длинноходовой ступени и характеристиками привода компрессорного агрегата. Компрессорная техника и пневматика, 2018, № 2, с. 11–15.

[11] Yusha V.L., Busarov S.S., Nedovenchanyi A.V. Analysis of the operating cycle efficiency of the long-stroke slow stage under the changing ratio of the piston forward and backward stroke time. AIP Conference Proceedings, 2007, 030057, pp. 030057-1–030057-6, doi: 10.1063/1.5051919

[12] Юша В.Л., Бусаров С.С., Гошля Р.Ю., Недовенчаный А.В. Экспериментальное исследование рабочих процессов тихоходных длинноходовых бессмазочных поршневых компрессорных ступеней при высоких отношениях давлений нагнетания к давлению всасывания. Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение, 2018, т. 2, № 2, c. 13–18.

[13] Юша В.Л., Бусаров С.С., Недовенчаный А.В., Сажин Б.С., Громов А.Ю. Анализ температурного состояния интенсивно охлаждаемой длинноходовой тихоходной ступени поршневого компрессора. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2016, № 9, с. 11–14.

[14] Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б., Байкова О.В., Кирилловский Ю.Л. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. Москва, Альянс, 2010. 423 с.

[15] Щербаков В.С., Жданов А.В. Оптимизация конструктивных параметров гидравлических рулевых механизмов строительных и дорожных машин. Омск, СибАДИ, 2010. 176 с.

[16] Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Т. 2. Теория и расчет. Москва, Колос, 2008. 711 с.

[17] Бусаров С.С., Недовенчаный А.В., Буханец Д.И., Щербань К.В. Верификация методики расчета рабочих процессов бессмазочных тихоходных длинноходовых поршневых ступеней высокого давления. Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение, 2018, т. 2, № 2, с. 19–25.

[18] Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Поляков В.Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод. Москва, Академия, 2004. 256 с.

[19] Усольцев А.А. Электрические машины. Санкт-Петербург, НИУ ИТМО, 2013. 416 с.

[20] Казачковский Н.Н., Якупов Д.В. Программирование преобразователя частоты ALTIVAR 31. Днепропетровск, Изд-во Шнейдер Электрик, 2006. 45 с.