沈鼓透平公司研發(fā)中心通過(guò)自主創(chuàng)新，成功完成了大型空分空壓機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法研究，開(kāi)發(fā)出6個(gè)專用模型級(jí)，減少了大型空分裝置用離心壓縮機(jī)尺寸，整機(jī)等溫效率達(dá)到0.72~0.73。這一具有世界先進(jìn)水平的項(xiàng)目，能為沈鼓新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的氣動(dòng)理論基礎(chǔ)，極大地提高空壓機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，也將為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。
當(dāng)前，世界上大型空分裝置用離心壓縮機(jī)先進(jìn)水平的標(biāo)志是：首級(jí)流量系數(shù)φ1大約在0.13～0.15；機(jī)組的等溫效率為0.71～0.73。為了制造達(dá)到世界先進(jìn)水平的機(jī)組，亟待解決兩個(gè)技術(shù)難題：第一，研究出一種新的氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法，改進(jìn)原有以基本級(jí)為基礎(chǔ)的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)方法；第二，通過(guò)多種設(shè)計(jì)方案的計(jì)算比較，確定空壓機(jī)總的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案所需母型模型級(jí)的技術(shù)指標(biāo)。
面對(duì)任務(wù)重、技術(shù)難度大的挑戰(zhàn)，研發(fā)中心科技人員憑借高超的專業(yè)水平和堅(jiān)毅的工作精神，成功完成項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。這些模型級(jí)采用全新的氣動(dòng)設(shè)計(jì)方案，發(fā)揮出模型級(jí)的最大功能，有效提高產(chǎn)品效率和工況范圍，保證大型空分裝置用離心壓縮機(jī)的高效運(yùn)行。
資料背景：
大型空分裝置用離心壓縮機(jī)指的是28000以上空分裝置用的空氣壓縮機(jī)，流量都在3000m3/分以上，壓比為6.5～7.0，驅(qū)動(dòng)機(jī)大多為電動(dòng)機(jī)，功率大，耗能高。因此減少機(jī)器尺寸，降低制造成本，提高效率，減少能耗就成為世界上各先進(jìn)廠家設(shè)計(jì)的努力方向。
要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，必須研究出一種新的氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法，克服原有以基本級(jí)為基礎(chǔ)的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)方法。研發(fā)中心科技人員首先是以母型級(jí)為基礎(chǔ)，通過(guò)準(zhǔn)相似切削和性能修正來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最優(yōu)氣動(dòng)設(shè)計(jì)。
其次是通過(guò)多種設(shè)計(jì)方案的計(jì)算比較，確定空壓機(jī)總的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案要研發(fā)的母型模型級(jí)技術(shù)指標(biāo)，需要研發(fā)一個(gè)高能頭大流量系數(shù)的半開(kāi)式跨音速級(jí)作為首級(jí)。同時(shí)，還要研發(fā)三個(gè)閉式母型模型級(jí)，再通過(guò)派生計(jì)算得到五個(gè)模型級(jí)，作為不同機(jī)器方案的后三級(jí)，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的研發(fā)目標(biāo)。
經(jīng)過(guò)大量的方案設(shè)計(jì)、CFD分析和在模型級(jí)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行6個(gè)模型級(jí)的試驗(yàn)（其中半開(kāi)式模型級(jí)2個(gè)，閉式模型級(jí)4個(gè)）。最后，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的分析和切割派生計(jì)算得到大空分空壓機(jī)專用的6個(gè)模型級(jí)，減少了大型空分裝置用離心壓縮機(jī)尺寸，整機(jī)等溫效率達(dá)到0.72~0.73，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
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