设计研究 Design&Research
超高压压缩机气缸自增强处理的优化设计刘佳，黄雪强，高秀峰
（西安交通大学化学工程与技术学院，陕西西安710049）
[摘要]：超高压压缩机是低密度聚乙烯(LDPE)的核心动力设备，气红是超高压压缩机的关键部件，气缸的特性关系到整个压缩机的功能，乃至关系到整个生产流程的安全运行。分析了自增强处理对气红性能的影响，并进行了最优化设计。研究表明自增强处理能够改善筒体在工作状态下的应力分布，提高气缸的承载能力。
[关键调]：超高压压缩机；自增强处理；Ansys分析；最优化
中图分类号：TH45
文献标志码：A
文章编号：1006-2971(2014)02-0001-04
OptimalDesignofSelf-reinforcingProcessforCylinderofHyper-compressor LIU Jia,HUANG Xue-qiang,GAO Xiu-feng
(School of Chemical Engineering and Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China)
Abstract:Hyper-compressor is the key power equipment for the production of polyethylene at low density (LDPF).And a key compo-nent of the compressor is the cylinder,which not only affects the function of compressor,but also influences the safe operation of the entire production process.In this paper,the effect of self-enhancement on the performance of the cylinder was studied.Moreover,the optimal design is carried out.The results show that self-enhancement processing can improve the stress distribution of the cylinder on working condition and enhance the carrying capacity of the cylinder.
Key words:hyper-compressor; self-reinforcing process;analysis of Ansys;optimal design
1引言
高压法聚乙烯在1933年首先由英国帝国化学工业公司（ICI）提出，二次世界大战后，低密度聚乙烯（LDPE）的工业需求迅猛增加，作为提供 LDPE生产所需的高压，超高压压缩机是低密度聚乙烯（LDPE）的核心动力设备II-3)，同时也是工业上唯一用途。由于特殊的工艺条件及乙烯高压下特殊的性质，超高压压缩机的每个部件都需要特殊的研究和处理(4-6)。
气缸是超高压压缩机的关键部件，承受由进气和排气压差较大的应力幅，提高气缸的使用性能非常重要(7-8)。目前，自增强技术与缩套配合是提高气缸承载能力和疲劳寿命的2种常用的方法，
收稿日期：2013-10-08
露2014年02期（总第244期）
其目的都是在气缸内壁产生残余压缩应力，以及使整个气缸受力更为均例。
本文以超高压压缩机的第一级气缸为对象，研究讨论自增强技术对超高压压缩机气缸性能的影响，该压缩机气缸的设计参数如表1所示。
表1
设计
内半径
参数
/m
0.13
尺寸
超高压压缩机第一级气缸的设计参数
进口压力 p./MPa 28.5
出口压力 Pa/MPa 118.5
行程 L/m
0.4
最大
工作压力 p/MPa 180
无处理情况下的气缸受力分析
材料 34CrNi3MoA
首先，按最大切应力准则计算气缸厚度川，
o-1)
S=r
[o]-2p
(1)
压缩机技术01 Compressoc