image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 1-2 2020

№ 1-2 2020

Насосы. Компрессоры

01.1-2.2020 10:00 Математическое моделирование неисправностей ступени поршневого компрессора в целях технического диагностирования
В статье рассмотрены вопросы, связанные с техническим диагностированием поршневых компрессоров по термогазодинамическим параметрам. Описана математическая модель ступени поршневого компрессора двойного действия, основанная на фундаментальных физических зависимостях, включающих уравнение первого начала термодинамики тела переменной массы. Данная модель позволяет исследовать влияние различных неисправностей на основные параметры компрессора и форму индикаторной диаграммы, для чего предусмотрено воспроизведение рабочих процессов двух технических состояний компрессора: исправного (без дефектов) и неисправного. Представлены индикаторные и температурные диаграммы рабочего процесса первой ступени воздушного компрессора, характерные для неисправностей следующих типов: неплотность всасывающего или нагнетательного клапана, неплотность поршневого уплотнения, неплотность сальника штока, засорение всасывающего или нагнетательного клапана. Показано, как изменяются основные параметры работы компрессора – производительность, индикаторная мощность и температура нагнетания – при каждой из рассмотренных неисправностей. Показано также, что температура нагнетания повышается при появлении любой из рассмотренных неисправностей, производительность снижается всегда, кроме случая засорения нагнетательного клапана, а индикаторная мощность может как снижаться, так и повышаться. При сравнении влияния на работу компрессора неплотности всасывающего и нагнетательного клапанов отмечено, что при выбранных размерах щелей (10 и 3 % эквивалентной площади клапана) эти неисправности приводят к одинаковому повышению температуры нагнетания камеры с неисправным клапаном, однако неплотность нагнетательного клапана вызывает большее изменение температуры нагнетания ступени в целом, меньшее снижение производительности и приводит к росту индикаторной мощности вместо ее снижения, отмечаемого при неплотности всасывающего клапана. Результаты моделирования могут быть использованы при выявлении причин ухудшения технического состояния реального поршневого компрессора при его диагностировании.
Ключевые слова: поршневой компрессор, неисправность, неплотность, диагностирование, моделирование, индикаторная диаграмма, температурная диаграмма.
Ссылка для цитирования: Ходырев А.И., Шахов А.В. Математическое моделирование неисправностей ступени поршневого компрессора в целях технического диагностирования // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2020. № 1–2. C. 46–54.




← Назад к списку


im - научные статьи.