CN116066349B - 一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法，包括如下步骤：对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验：循环型隔膜压缩机的泄压调压阀处于打开状态，关闭气体循环回路；启动循环型隔膜压缩机，检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况；对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验：关闭泄压调压阀，调节气体循环回路的吸气压力分别为第一预设压力、第二预设压力、第三预设压力以及第四预设压力，且第一预设压力、第二预设压力、第三预设压力、第四预设压力依次升高，检查循环型隔膜压缩机的性能。本发明的一个技术效果在于，设计合理，能够有效地对循环型隔膜压缩机的性能进行有效的验证。

Description

一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法

技术领域

本发明属于隔膜压缩机技术领域，具体涉及一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法。

背景技术

隔膜压缩机作为气体相关工艺系统中的一种往复式动力设备，目前行业标准中没有明确的性能验证方法，尤其在验证工况上没有明确的规定，在不同工况下的性能试验时间也没有明确规定，这给试验人员造成了较大的困扰，造成隔膜压缩机性能验证的有效性上存在较大差异，影响设备的长期稳定运行。

另外现行国家标准、行业标准、团体标准中均没有根据隔膜压缩机在工艺系统中的功能不同进行有效区分，但对于不同功能的隔膜压缩机却有着截然不同的试验方法，根据隔膜压缩机在系统中的功能有效区分对于确定不同的试验方法有着决定性的意义。

隔膜压缩机的排气压力与吸气压力之间的差值≤1MPa，这一类隔膜压缩机通常用于循环的工艺系统中，这类隔膜压压缩机一般作为系统介质循环的动力设备，对气体介质的升压作用较小，这一类隔膜压缩机在性能试验过程中需要对油路、气路进行充分的验证，并且需要结合系统所在的循环回路进行性能验证。这类隔膜压缩机在性能验证时，先检查油路，再检查气路，检查气路时为带负荷运行，其所带负荷的大小需要结合循环回路进行设置，有着显著的试验特点，将该类型的隔膜压缩机性能试验方法进行流程标准化，对于该类型隔膜压缩机的性能验证具有重要指导意义。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法的新技术方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法，所述循环型隔膜压缩机包括活塞、液压油系统、膜片和气体循环回路，液压油系统位于膜片的油侧，气体循环回路位于膜片的气侧，泄压调压阀设置于液压油系统，用于调节液压油系统的压力；活塞做往复运动，并通过液压油系统推动膜片做往复运动以对气体循环回路内的气体介质进行压缩；

所述循环型隔膜压缩机的排气压力与吸气压力之间的差值≤

1MPa；

循环型隔膜压缩机的性能试验方法包括如下步骤：

步骤S100，对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验：循环型隔膜压缩机的泄压调压阀处于打开状态，关闭气体循环回路；然后，启动循环型隔膜压缩机，使得循环型隔膜压缩机的膜片不对气侧的气体介质进行压缩，检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况；

步骤S200，对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验：关闭泄压调压阀，调节气体循环回路的吸气压力分别为第一预设压力、第二预设压力、第三预设压力以及第四预设压力，且第一预设压力、第二预设压力、第三预设压力、第四预设压力依次升高，检查循环型隔膜压缩机的性能；其中，第四预设压力为循环型隔膜压缩机的额定吸气压力。

可选地，第一预设压力为第四预设压力的四分之一；第二预设压力为第四预设压力的二分之一；第三预设压力为第四预设压力的四分之三；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路为第一预设压力的运行时间为一小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路为第二预设压力的运行时间为二小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路为第三预设压力的运行时间为二小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路为第四预设压力的运行时间为三小时。

可选地，在对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验时，启动循环型隔膜压缩机，包括：

对循环型隔膜压缩机进行启停运行两次，循环型隔膜压缩机第一次运行5分钟；第一次停机后间隔至少5分钟再启动，循环型隔膜压缩机第二次运行30分钟。

可选地，检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况，包括：

当循环型隔膜压缩机具有油侧视窗时，通过油侧视窗观察泄压调压阀的出口管是否有液压油排出；

当循环型隔膜压缩机无油侧视窗时，关闭泄压调压阀不超过15s，确定液压油系统的压力是否升高；其中，液压油系统的压力升高时，打开泄压调压阀以卸载液压油系统的压力。

可选地，对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验时，所述气体循环回路的气体介质为空气或者压缩气体。

可选地，在对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验，检查循环型隔膜压缩机的性能，包括：

记录循环型隔膜压缩机的启动电流，等时间间隔记录循环型隔膜压缩机的稳定运行电流、吸气压力、各级排气压力、各级排油压力、各级缸头振速、电机轴承外壳温度以及润滑油温度。

可选地，在循环型隔膜压缩机具有排气温度监测组件时，检查循环型隔膜压缩机的性能还包括等时间间隔记录排气温度。

可选地，所述循环型隔膜压缩机的排气温度低于液压油系统内液压油的燃点温度最少10℃。

可选地，所述循环型隔膜压缩机的排气温度的两小时的温升小于等于1℃。

可选地，气体循环回路设置有流量计，通过所述流量计计算在各个吸气压力下的气体介质的流量。

本发明的一个技术效果在于：

在本申请实施例中，既能通过对循环型隔膜压缩机进行的空负荷试验检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况；又能通过对循环型隔膜压缩机进行的由低负荷升至工作负荷试验检查循环型隔膜压缩机的性能。因此，该循环型隔膜压缩机的性能试验方法能够有效地考核循环型隔膜压缩机的性能，全面了解循环型隔膜压缩机的服役工况，进而深度验证循环型隔膜压缩机的设备性能，对隔膜压缩机的性能验证工艺流程标准化具有积极的意义。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法中的循环型隔膜压缩机的结构示意图；

图3为本发明一实施例的循环型隔膜压缩机的气体循环回路的结构示意图。

图中：1、活塞；2、液压油；3、配油盘；4、油箱；5、泄压调压阀；6、排油压力表；7、缸头；8、缸盖；9、吸气阀；10、排气阀；11、膜片；12、补油泵；13、排油管路；14、补油管路；15、气体循环回路；16、旁路阀；17、入口阀；18、出口阀；19、压缩机本体。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图3所示，根据本发明的一个方面，提供了一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其用于对循环型隔膜压缩机进行性能试验。

在本申请实施例中，参见2和图3，所述循环型隔膜压缩机包括活塞1、液压油系统、膜片11和气体循环回路15，液压油系统位于膜片11的油侧，气体循环回路15位于膜片11的气侧，泄压调压阀5设置于液压油系统，用于调节液压油系统的压力；活塞1做往复运动，并通过液压油系统推动膜片11做往复运动以对气体循环回路15内的气体介质进行压缩。

具体地，缸盖8盖设于缸头7，两者共同构成压缩机本体19。活塞1、液压油系统以及膜片11均设置于压缩机本体19，膜片11包括油侧膜片、中间膜片和气侧膜片，油侧膜片与中间膜片形成液压油2填充空间，气侧膜片与中间膜片形成气体介质填充空间。压缩机本体19上设置有吸气阀9和排气阀10，气体循环回路15的一端与吸气阀9连接，另一端与排气阀10连接，且吸气阀9与排气阀10均为单向阀。气体循环回路15上设置有入口阀17、出口阀18以及旁路阀16。

进一步具体地，液压油系统包括液压油2、油箱4、补油管路14、补油泵12、配油盘3、排油管路13、泄压调压阀5和排油压力表6。补油管路14的入口端连接油箱4，出口端连接配油盘3，配油盘3用于通过均匀分布的孔道将液压油2传递至中间膜片；补油泵12设置于补油管路14；排油管路13的入口端连接配油盘3，出口端连接油箱4；排油管路13设置有泄压调压阀5和排油压力表6，排油压力表6位于泄压调压阀5远离油箱4一侧。泄压调压阀5用于调节液压油2的压力，将多余液压油2卸出至油箱4；补油泵12用于维持液压油系统压力，补充卸出的液压油2。

如图3所示，在膜片11对气侧的气体介质进行压缩时，气体介质依次沿压缩机本体19内部、排气阀10、出口阀18、设备、入口阀17、吸气阀9进入压缩机本体19内部实现循环。其中，旁路阀16与压缩机本体19并联，气体介质可以在压缩机本体19、旁路阀16之间循环。设备可以利用循环的气体介质，本申请不对其做具体限定。

参加图1，该循环型隔膜压缩机的基本原理如下：

驱动电机带动曲轴，使得曲轴带动活塞1做往复运动；活塞1在运动的过程中推动液压油2，使得液压油2推动中间膜片做往复运动，膜片11的另外一侧为气侧，通过气体介质传输动能。活塞1与膜片11之间的液压油2，通过补油泵12补充，并通过泄压调压阀5调节液压油系统的压力。

进一步地，所述循环型隔膜压缩机的排气压力与吸气压力之间的差值≤1MPa。循环型隔膜压缩机用于循环的工艺系统中，其用于驱动气体介质循环。

参见图1，该循环型隔膜压缩机的性能试验方法包括如下步骤：

步骤S100，对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验：循环型隔膜压缩机的泄压调压阀5处于打开状态，关闭气体循环回路15，即关闭入口阀17、出口阀18，并打开旁路阀16；然后，启动循环型隔膜压缩机，使得循环型隔膜压缩机的膜片11不对气侧的气体介质进行压缩，即液压油2不经过泄压调压阀5憋压，直接泄压至油箱4，检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况。

对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验的过程中，需要监视油路的工作状态。检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况，例如，检测循环型隔膜压缩机是否运行平稳，是否无摩擦异响，并等时间间隔记录循环型隔膜压缩机的启动电流以及稳定运行电流。

步骤S200，对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验：关闭泄压调压阀5，调节气体循环回路15的吸气压力分别为第一预设压力、第二预设压力、第三预设压力以及第四预设压力，且第一预设压力、第二预设压力、第三预设压力、第四预设压力依次升高，检查循环型隔膜压缩机的性能；其中，第四预设压力为循环型隔膜压缩机的额定吸气压力。即通过借助循环型隔膜压缩机所在的气体循环回路15，将气体循环回路15逐渐升压，逐渐达到循环型隔膜压缩机正常工作时的压力，以验证隔膜压缩机性能。例如，在气体循环回路15压力允许的情况下可以逐渐将气体循环回路15的压力提升至循环型隔膜压缩机的额定吸气压力。

在本申请实施例中，既能通过对循环型隔膜压缩机进行的空负荷试验检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况；又能通过对循环型隔膜压缩机进行的由低负荷升至工作负荷试验检查循环型隔膜压缩机的性能。因此，该循环型隔膜压缩机的性能试验方法能够有效地考核循环型隔膜压缩机的性能，全面了解循环型隔膜压缩机的服役工况，进而深度验证循环型隔膜压缩机的设备性能，避免了因为国家标准、行业标准等标准中没有明确规定而导致的不能有效验证设备性能，对循环型隔膜压缩机的性能验证工艺流程标准化具有积极的意义。

可选地，气体循环回路15设置有流量计，通过所述流量计计算在各个吸气压力下的气体介质的流量。

由于循环型隔膜压缩机对气体介质的流量有较高要求，利用循环型隔膜压缩机所在的气体循环回路15对循环型隔膜压缩机的性能进行试验时，气体循环回路15可以设置气体流量计，也可以临时设置气体流量计，气体循环回路15中应充入压缩空气和正常的气体介质进行试验。采用将气体循环回路15由低压逐渐升压至额定吸气压力的方法进行调试，额定吸气压力工况为循环型隔膜压缩机的工作负荷，代表循环型隔膜压缩机所在系统的设计负荷。

可选地，第一预设压力为第四预设压力的四分之一，也即，第一预设压力为额定吸气压力的四分之一；第二预设压力为第四预设压力的二分之一，也即，第二预设压力为额定吸气压力的二分之一；第三预设压力为第四预设压力的四分之三，也即，第三预设压力为额定吸气压力的四分之三；第四预设压力为额定吸气压力；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路15为第一预设压力的运行时间为一小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路15为第二预设压力的运行时间为二小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路15为第三预设压力的运行时间为二小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路15为第四预设压力的运行时间为三小时。

在上述实施方式中，有助于对循环型隔膜压缩机的性能进行全面且较好的试验。

由于循环型隔膜压缩机的排气压力取决于气体循环回路15的管道阻力和系统压力，因此循环型隔膜压缩机在性能验证时，将气体循环回路15压力分别设置为1/4额定吸气压力、1/2额定吸气压力、3/4额定吸气压力、1倍额定吸气压力以验证循环型隔膜压缩机性能。低负荷升压至工作负荷试验按照如下表1执行。

表1为循环型隔膜压缩机由低负荷升至工作负荷试验

试验过程中利用系统环路上的气体流量计或临时流量计测量和计算循环型隔膜压缩机在各个吸气压力下的流量。

可选地，在对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验时，启动循环型隔膜压缩机，包括：

对循环型隔膜压缩机进行启停运行两次，循环型隔膜压缩机第一次运行5分钟；第一次停机后间隔至少5分钟再启动，循环型隔膜压缩机第二次运行30分钟。

在上述实施方式中，能够准确地对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验，保证试验结果的准确性。

可选地，检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况，包括：

当循环型隔膜压缩机具有油侧视窗时，通过油侧视窗观察泄压调压阀5的出口管是否有液压油2排出；

当循环型隔膜压缩机无油侧视窗时，关闭泄压调压阀5不超过15s，确定液压油系统的压力是否升高；其中，液压油系统的压力升高时，打开泄压调压阀5以卸载液压油系统的压力。

在上述实施方式中，能够非常方便地检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况。

可选地，对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验时，所述气体循环回路15的气体介质为空气或者压缩气体。这有助于对循环型隔膜压缩机的性能进行全面试验，保证试验结果的准确性。

需要说明的是，当气体介质为空气时仅需对循环型隔膜压缩机进行执行一次低负荷升至工作负荷试验。

可选地，在对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验，检查循环型隔膜压缩机的性能，包括：

记录循环型隔膜压缩机的启动电流，等时间间隔记录循环型隔膜压缩机的稳定运行电流、吸气压力、各级排气压力、各级排油压力、各级缸头振速、电机轴承外壳温度以及润滑油温度。通过记录的各项内容与循环型隔膜压缩机的使用标准或者规定进行比较，以测试循环型隔膜压缩机的性能是否满足使用要求。

例如，根据各级缸头振速测试循环性隔膜压缩机振动是否满足标准的相关要求。

可选地，在循环型隔膜压缩机具有排气温度监测组件时，检查循环型隔膜压缩机的性能还包括等时间间隔记录排气温度。排气温度不应超过限制，以保证试验过程的安全性，避免排气温度过高导致液压油2点燃而导致的火灾事件。

可选地，所述循环型隔膜压缩机的排气温度低于液压油系统内液压油2的燃点温度最少10℃。这使得排气温度处于合理的范围内，较好地保证了试验过程的安全性。

例如，液压油2采用LH68#液压油，其燃点温度为225℃，则循环型隔膜压缩机的排气温度不能超过215℃。

可选地，所述循环型隔膜压缩机的排气温度的两小时的温升小于等于1℃且不超过报警值，表明循环型隔膜压缩机的性能良好，即完成了对循环型隔膜压缩机的性能试验。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，所述循环型隔膜压缩机包括活塞、液压油系统、膜片和气体循环回路，液压油系统位于膜片的油侧，气体循环回路位于膜片的气侧，泄压调压阀设置于液压油系统，用于调节液压油系统的压力；活塞做往复运动，并通过液压油系统推动膜片做往复运动以对气体循环回路内的气体介质进行压缩；

所述循环型隔膜压缩机的排气压力与吸气压力之间的差值≤1MPa；

循环型隔膜压缩机的性能试验方法包括如下步骤：

步骤S100，对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验：循环型隔膜压缩机的泄压调压阀处于打开状态，关闭气体循环回路；然后，启动循环型隔膜压缩机，使得循环型隔膜压缩机的膜片不对气侧的气体介质进行压缩，检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况；

步骤S200，对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验：关闭泄压调压阀，调节气体循环回路的吸气压力分别为第一预设压力、第二预设压力、第三预设压力以及第四预设压力，且第一预设压力、第二预设压力、第三预设压力、第四预设压力依次升高，检查循环型隔膜压缩机的性能；其中，第四预设压力为循环型隔膜压缩机的额定吸气压力。

2.根据权利要求1所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，第一预设压力为第四预设压力的四分之一；第二预设压力为第四预设压力的二分之一；第三预设压力为第四预设压力的四分之三；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路为第一预设压力的运行时间为一小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路为第二预设压力的运行时间为二小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路为第三预设压力的运行时间为二小时；

循环型隔膜压缩机在气体循环回路为第四预设压力的运行时间为三小时。

3.根据权利要求1所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，在对循环型隔膜压缩机进行空负荷试验时，启动循环型隔膜压缩机，包括：

对循环型隔膜压缩机进行启停运行两次，循环型隔膜压缩机第一次运行5分钟；第一次停机后间隔至少5分钟再启动，循环型隔膜压缩机第二次运行30分钟。

4.根据权利要求3所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，检查循环型隔膜压缩机的液压油系统的运行工况，包括：

当循环型隔膜压缩机具有油侧视窗时，通过油侧视窗观察泄压调压阀的出口管是否有液压油排出；

当循环型隔膜压缩机无油侧视窗时，关闭泄压调压阀不超过15s，确定液压油系统的压力是否升高；其中，液压油系统的压力升高时，打开泄压调压阀以卸载液压油系统的压力。

5.根据权利要求1所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验时，所述气体循环回路的气体介质为空气或者压缩气体。

6.根据权利要求1所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，在对循环型隔膜压缩机进行由低负荷升至工作负荷试验，检查循环型隔膜压缩机的性能，包括：

记录循环型隔膜压缩机的启动电流，等时间间隔记录循环型隔膜压缩机的稳定运行电流、吸气压力、各级排气压力、各级排油压力、各级缸头振速、电机轴承外壳温度以及润滑油温度。

7.根据权利要求6所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，在循环型隔膜压缩机具有排气温度监测组件时，检查循环型隔膜压缩机的性能还包括等时间间隔记录排气温度。

8.根据权利要求7所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，所述循环型隔膜压缩机的排气温度低于液压油系统内液压油的燃点温度最少10℃。

9.根据权利要求8所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，所述循环型隔膜压缩机的排气温度的两小时的温升小于等于1℃。

10.根据权利要求1所述的循环型隔膜压缩机的性能试验方法，其特征在于，气体循环回路设置有流量计，通过所述流量计计算在各个吸气压力下的气体介质的流量。