孙 旭，刘晓明，李 磊，王 瑶，张 春

（1.北京化工大学 高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室，北京 100029；2.合肥通用机械研究院有限公司 压缩机技术国家重点实验室，合肥 230031；3.中海油能源发展装备技术有限公司，天津 300450；4.北京航天动力研究所，北京 100076）

0 引言

往复压缩机具有进排气压力覆盖范围广、热效率高等优点，在石化、钢铁、冶金、机械等行业发挥着十分关键的作用［1-3］。当往复压缩机工艺要求的气量低于额定排气量时，排气量需要通过附加装置进行调节，来满足实际工艺要求的流量［4-7］。

正常工况下，气阀高频地开启与关闭，阀片、弹簧等零部件易发生疲劳磨损，并且面临着介质侵蚀、各种应力作用的复杂工作环境。国内外学者针对往复压缩机气阀故障开展了大量研究，主要围绕气阀模型、故障识别及诊断开展了大量研究。林槑等［8］阐述了气阀运动规律的部分理论、计算和测试方法。MAHMOOD等［9］提出一种基于曲柄转角的往复式天然气压缩机气阀故障的零维数值计算方法。ELHAJ等［10］通过数值模拟对气阀泄漏和气阀弹簧损坏等进行仿真研究。

目前，针对往复压缩机流量调节工况下气阀故障研究较少，流量调节工况下气阀故障对压缩机的运行状态及效率影响分析较少。王蒙等建立数学模型对往复压缩机气量无级调节工况下进行吸气阀故障模拟与诊断［11］，但并未对压缩机热力学性能及效率进行分析。流量调节工况下，当排气阀产生明显泄漏后，不……