往复式压缩机管道振动原因分析及对策

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浅析往复式压缩机振动管道减振设计

浅析往复式压缩机振动管道减振设计

浅析往复式压缩机振动管道减振设计摘要:随着我国经济的发展以及科技的进步,压缩机的使用在很大程度上改善了人们的生活水平、工作水平以及实验环境。

这些先进的科学技术在给生活带来好的影响的同时也带来了一定负面的影响。

往复式压缩机作为一种先进设备,在工作过程中难免会产生噪声方面的污染,给我们的生活、工作以及学习带来影响。

因此,对于压缩机的振动必须要从根源上抓起,对往复式压缩机振动管道进行减振设计。

关键词:往复式压缩机;振动管道;减振设计1.往复式压缩机工作原理一般来讲,往复式压缩机通常是由单个部分所组成的,工作腔、曲柄连杆以及辅助系统。

曲柄连杆是压缩机主要的传动部分,也是其动力的主要提供部件,能够将驱动级的旋转运动直接的转换为往复式的运动,从而推动活塞在气缸里做往复式运动,进一步实现的往复式压缩机的排气和吸气的过程。

往复式压缩机其工作基本可以分为四个部分:1.1膨胀阶段在活塞的运动造成工作室里面的容积增加的时候残留在其内部的高压的气体就会发生膨胀,此时气阀不会打开,只有当压力小于吸入管路的压力时气阀才会打开;1.2吸气阶段吸入口的气阀在压差的作用下打开,活塞运行,工作室容积变大,气体不断吸入。

当压差消失后进气阀关闭;1.3压缩阶段活塞的反向运行,工作室的容积减小,当工作室压力增加时排气口阀门仍然关闭,气体被压缩;1.4排气阶段当工作室的压力大于排气管压力时,就会克服气阀压力排出气体。

2.往复式压缩机管道振动原因2.1气流脉动引起的管道振动往复式压缩机管道振动是由多种原因引起的,但生产中的管道振动多是由气流脉动引发的。

从气流脉动大小与压力不均匀度来看,当管道的气流压力不均匀度增大时,振动频率就高,振动能量就会加大,对管道带来的破坏性也会越大。

如果脉动气流通过管道弯头、分支管、阀门等时,压力不均匀度会引发管道振动的强大激振力,出现管道的机械振动。

2.2外力引起的管道振动管道振动的原因是多样的,如强风横吹时,会在管线背风面产生涡流而引发管道振动;地震会引发管道振动等。

往复式压缩机气流脉动与管路振动问题分析与解决

往复式压缩机气流脉动与管路振动问题分析与解决

往复式压缩机气流脉动与管路振动问题分析与解决王建刚3 李志刚(兰州石化合成橡胶厂)摘 要 针对往复式乙烯压缩机管网振动严重超标的问题,通过测量振动值、分析振动原因,采取重新布管、增加缓冲罐等措施,使管线振动情况得以明显改善。

关键词 往复式压缩机 管道振动中图分类号 T Q051121 文献标识码 B 文章编号 025426094(2009)0420384202 往复式乙烯压缩机为兰州石化合成橡胶厂苯乙烯车间分子筛装置的关键设备之一,是为整个烷基化反应系统提供符合压力要求的乙烯。

该设备于2004年6月投产运行,投产后压缩机管网振动严重超标,压缩机系统故障频繁。

针对以上情况,笔者对2台乙烯压缩机组进、出口管线进行了振动测量和振动分析,根据分析结果,制定相应的减振措施,解决了振动超标问题。

1 乙烯压缩机参数及故障情况乙烯压缩机相关参数如下:型号 L W23/44形式 L型复动式无油润滑乙烯压缩机气体成分 乙烯C2H499%,C2H6、C3H8等1%驱动方式 三相感应电动机皮带轮传动流量 12m3/m in吸入压力 1MPa排出压力 4.4MPa乙烯压缩机系统故障的主要表现为:a.因管线振动,影响管路上仪表的正确示值,甚至在运行之初,各流量仪表和安全监控仪表无法正常显示,直接影响装置的安全稳定生产。

b.由于管线振动严重,管线上法兰联接螺丝易松动,造成乙烯气体自法兰处外漏,由于乙烯气体具有易燃易爆性,严重威胁装置的安全生产。

c.管线的振动也导致管线焊缝疲劳损伤加剧,2005年6月一处弯头对接焊缝开裂,装置被迫紧急停车,对所有乙烯管线进行100%无损伤探伤。

停车和探伤期间造成分子筛单元无法完成生产计划,也严重影响了下游装置的平稳运行。

2 振动振幅测量及数据分析2.1 压缩机振动评价标准参考I S O1081626标准和日本西南研究所做出的一个允许的管道振动基准,确定压缩机及管网的实际振动振幅应小于280μm。

往复压缩机工艺管道振动分析及消减措施

往复压缩机工艺管道振动分析及消减措施
5.4完善和优化工艺管道设计
往复式压缩机设计过程中,尽可能保证工艺管线的直线性,避免管线弯曲大或垂直振幅明显,同时尽量减少工艺管线直径的变化,提高管线的强度和刚度,从而提高管线结构的稳定性和可靠性。敷设工艺管道时,应遵循与地面毗邻的原则,为管道提供足够的支撑,以减少工艺管道振动对往复式压缩机的影响,同时为技术人员减轻振动提供更多的便利。
5.5消减激振力的强度
为了进一步减少压缩机振动效应的发生,应降低激励强度,例如b .减少压缩机组固有振动频率的气体压力,并将压缩机之间的频率分配到特定频率,有效地避免振动。此外,还可以通过提高抗振动性、优化管道结构、使用固定工艺材料或在管道没有固定振动频率的情况下改变管道形状来提高管道的稳定性。上述措施可更好地保护压缩机管道系统,从而延长使用寿命并使操作更加平稳。
5.2安装节流板
减小往复式压缩机工艺管道振动时,可采用隔膜安装方法,使管道内最初流动的气流从柱状波变为行波,从而使管道内压力更加均匀,从而使管道振动缓冲。通过在管道中安装孔板,气流必须穿过孔板,这时可以改变气流的大小,但也可以使气流方向更加分散,管道中的能量会大大减少,气流脉动会减少。必须特别注意,采用这种方法减轻管道振动时,必须准确计算孔板上的压力降。
往复压缩机工艺管道振动分析及消减措施
摘要:由于往复压缩机的工作机制,使用能耗较低,可实现与传统压缩机相同的效果和生产率,永久压缩机具有足够的灵活性,能够适应石油化工目前偏好的调整和反应机制。鉴于此,本文对往复压缩机工艺管道振动分析及消减措施进行了分析,以供参考。
关键词:往复压缩机;工艺管道;振动分析;消减措施
2气流脉动分析
2.1气流脉动分析基本内容
分析气流脉动的主要目的是计算管道的气流脉动强度和激振力,以确保管道布局的调整和缓冲罐设计符合国家/地区相关标准的要求。声学模拟是分析气流脉动的方法之一,主要是根据一维波浪理论计算和分析压力脉动程度和和声激励力的方法,使用传递矩阵法将模型单位的声压、声音体积和音速紧密联系在一起。模型单位包括管道单位、阀门、孔和体积构件,边界条件包括管线洞口、闭合和反向缺陷。

往复式压缩机振动原因分析及对策

往复式压缩机振动原因分析及对策
效2 例( 8 %) , 总有 效 率 9 2 %。
参考 文献 [ 1 ] 于兑 , 恽晓平. 运动疗法与作业疗 法. 华夏 出版社 , 2 0 0 2 , 1 2 [ 2 3 4 g 朝 民. 神经康复学. 2 0 0 8 , 1
往限公 司 刘晓春
[ 摘 要】 本文对往 复式 压缩机 产生振 动的原 因进行 了分析 , 在 此基础上提 出了相应的对 策。通过 对动平衡 系统进行最佳动平衡设 计和对管路 系统进行改造等措施 , 可有效减小压缩机的振 动和噪 声, 有利 于提 高压缩机的运行 寿命 。 [ 关键词] 压缩机 振 动 对策 动平衡 往复式压 缩机是 目 前在 我国应用最广 泛的一类压缩机 , 广 泛应用 若依 靠上述方法仍不 能把一阶往复惯性力矩 平衡掉 , 可采 用内外 于化学 工程 、 动力工程 、 建筑工程 、 制冷 空调 、 石油炼制等生产 中 , 用以 平衡法 , 即除了在曲柄对面加装一个平衡质量 ( 内平衡重) 外, 在飞轮轮 提高气体 压力 , 并输送气 体。然而在实 际使 用过程 中往往存在 着振动 缘 内侧适 当位置加 装另外一个平衡质量 ( 外平衡 重 ) , 即可把一 阶往 复 大、 噪声高等 问题 , 甚至有时会 出现断轴事故 。为提高压缩机的性能和 惯性力和一 阶往复惯性力矩完全平衡掉 , 从而实现最佳动平衡 。 使用寿命 , 笔者对往复式压缩机运行 中产生振动 的原因进行 了分析 , 并 2 - 2 管路及附件的改造 提 出了 相 应 的 对 策 。 对于气 流脉 动造成 的振动 , 只能减小而不能消除 , 一般从合理地设 1 . 往 复 式 压 缩 机 运行 中 的振 动 原 因分 析 计 管道系统 的角度 来削弱。在管路系统 中 , 采 用缓冲器 ( 或缓 冲罐 ) 是 1 . 1 动 平 衡 性 能 差 减弱气流脉动 的作 用的有效措施之一 。缓 冲器本 身是一个容器 , 脉动 往复式压 缩机在运转 时 , 活塞组件 和曲柄——连杆机构是 在做加 气流进入缓 冲器后容积变大 , 气速下降 , 气流 的压力波动限制在一定范 速或减速运动 , 所 以存在旋转惯性力和往复惯性力 。活塞压缩气体 , 则 围内 , 并使进 入其中的脉动气 流以接近不变 的平均速度流 出, 从而消除 活塞和缸盖 同样也受到气体力 的作用 。此外 , 运动件与气缸 、 滑道及轴 了气流脉 动对缓 冲器后面管路系统的脉 动作用 。 承之 间还有摩擦力 。在这些力 中, 气体 力和摩擦力在机身 内部 可 以自 可在缓 冲器 内部增 设 内插 管节流结构 , 提 高压力脉动 衰减效 果 。 行平衡 , 并 不传到机器外 部 , 属于 内力 。而旋转惯性力和往复惯性 力 , 亦可在压缩机缓 冲器入 口加装适 当孔径 的节流孔板 , 可 以形成 无反射 以及这 些力引起 的惯 性力 矩属于 自由力及 自由力矩 , 它们 随着 曲柄错 条件 , 具有一定 的滤波作用 , 提高 了压 力脉 动衰减效果 , 从 而阻止一定 角作周 期性变化 , 作用 于基础和机器 , 当这些力没有被平衡掉 时 , 就会 频率 的脉动在孔 板以后的管道 中通行 , 降低了 由于气流脉 动造成的振 使机器 在运转过程 中承受周期性 的交变 载荷 , 从而使基础 和机器发生 动。这种方法简单 、 行之有效 。 振动 , 导致机件易损 , 功率消耗增加 , 仪 表损 坏 , 还容易 出现 断轴 、 泄漏 增大管道直径 , 采 用较 大的管道转弯处 的曲率半径 , 增大脉动的阻 尼作用均 可收到减小振动的效果。 等其他严重事故 , 给机器和生产带来很大危害 。 l - 2 气流脉动 2 _ 3 脱 离系统共振条件 往 复式压缩 机 的工作特点 决定 了往复式压 缩机 的供 气是 不连续 为防止共振发 生 , 要求系统 的气 流脉动及各种干扰 的频率与系统 的, 压缩机吸气 、 排气 呈间歇性和周期性 变化 , 必将激起管 内气 体呈脉 的固有频率不得重合 , 一般应相互错 开 3 0 %, 以使系统避开在共振条件 动状态 , 致使管 内介 质的压 力、 速度 、 密度等随时 间作周期性变化 , 发生 下工作。 2 . 4 设计合适 的飞轮 气流脉动 。气体 管路 强大的压力脉动所 引起 的干扰力使管道剧烈振动 不仅增加 阻力损 失 , 造成 主机效率 降低 , 功耗增加 , 气 阀工况变坏 , 而且 往复式压缩机的运动特点决定了压缩机需要 的阻力矩和驱动机提 会 引起管道 及其 附件 、 附属 设备振 动 , 使管道 或附件松 动疲劳 、 破裂。 供 的驱 动力矩存在不平衡 , 致使 曲轴转速不均匀 。为了使压缩机运转 轻则引起泄漏 , 重则引起燃烧 、 爆炸 , 造 成严重事故 。 趋 向均匀 、 平稳 , 可在压缩机转轴上增设 具有较 大转动惯量 的飞轮 。当 1 . 3 共振 阻力矩小 于驱动力矩时 , 存在盈 功 , 飞轮和转子一起 加速 运转 , 盈功转 在压缩机 中存 在旋 转惯性 力 、 一阶往 复惯性力 和二 阶往复惯性力 , 化为飞轮 的动能 , 储存在飞轮 内以阻止转 子做更 大加速 ; 当阻力矩大 于 它们都 是周期 性的机械干扰力。若压缩机及 其管路 系统 中固有频率 与 驱 动力矩 时 , 存在亏功 , 亏功使 飞轮减速 , 飞轮 释放出储存在飞轮 内的 动能 以弥补驱动功的不 足 , 从 而 避 免 转 子 更 大 的 降 速 。 所 以飞 轮 就 是 这些周期性干扰 力的干扰频率相同时 , 就会引起危险性共振 。 1 . 4 轴 承损 坏 通过储放能量来调节压缩机在一转 中的角速度 , 使转 速均匀化 。 2 . 5 设计合适的基础 轴 承是往 复活塞式压缩机中的重要部 件 , 也是易损 件之一 , 它的工 作优劣对压缩 机运转 的可靠性 、 经济性有很 大的影 响。往复式压缩机 当结构 上采取的各种措施 无法使惯性力和惯性 力矩得到平衡时 , 上常选用滚 动轴承 , 其 寿命低 于滑动轴承 , 若 动平衡 不佳 , 会降低轴 承 只好建造 质量足够 大的基础 或用弹簧支 承来限 制基础及压 缩机 的振 的寿命 , 常导致滚子的变形 、 磨损或损坏 , 使轴运转不正常 , 从而引起机 幅。在压缩机基础 的设计 和建造中要严格要求 , 机器的安装�

往复式压缩机故障分析和管道振动

往复式压缩机故障分析和管道振动

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二 往复压缩机状态监测与故障诊断
1. 选择测点
通常,轴承是监测振动最理想的部位,因为转子上的振动载荷直接作 用在轴承上,并通过轴承把机器和基础联接成一个整体,因此轴承部 位的振动信号还反映了基础的状况。所以,在无特殊要求的情况下, 轴承是首选测点。如果条件不允许,也应使测点尽量靠近轴承,以减 小测点和轴承之间的机械阻抗。此外,设备的地脚、机壳、缸体、进 出口管道、阀门、基础等,也是测振的常设测点。
2019年10月22日9时30分
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二 往复压缩机状态监测与故障诊断
3. 确定测量参数
经验表明,根据诊断对象振动信号的频率特征来选择参数。通 常的振动测量参数有加速度、速度和位移。一般按下列原则选 用:
低频振动(<10Hz) 采用位移; 中频振动(10-1000Hz)采用速度; 高频振动(>1000Hz) 采用位移。
2019年10月22日9时30分
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二 往复压缩机状态监测与故障诊断
故障诊断方法
6 模糊诊断法
确定故障原因和征兆论域、确定两论域中元素隶属度 建立模糊关系矩阵、模糊综合评判
7 神经网络诊断法 基本组成、网络拓扑结构、故障诊断应用 人工神经网络基本组成:神经元、神经元间连接、神经网络结
构 神经网络诊断方法:自学习功能、结合模糊诊断
用于测量振动的传感器有三种类型,一般都是根据所测量的 参数类型来选用:测量位移采用涡流式位移传感器,测量速度采 用电动式速度传感器,测量加速度采用压电式加速度传感器。在 现场主要是使用压电式加速度传感器测量轴承的绝对振动。
2019年10月22日9时30分
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二 往复压缩机状态监测与故障诊断

往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨

往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨

往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨摘要往复式压缩机在现如今的生产和生活中的运用越发的广泛,其带来生产技术的进步改善生活质量的同时,也会因为其本身存在的各种结构性问题,产生较大的振动,一旦振动问题过大,既会影响机器的运转和生产,也会带来较为严重的噪音污染。

本文即是在分析往复式压缩机工作原理的基础之上,根据实际运用中往复式压缩机产生振动的情况,从内外多个方面分析振动产生的原因,并根据其存在的问题提出对应的解决措施。

关键词:往复式压缩机;振动;原因;措施前言经济水平的升高为科技的发展奠定了良好的基础,现如今我国的各项生产活动中科技含量越来月高,在石油化工等项目中,往复式压缩机成为一种重要的科技化工具。

尤其是涉及到需要加氢的装置,往往会选择往复式压缩机以达到较好的压缩效果。

除此之外,往复式压缩机在生活生产中的多种运用,也不断改善着人们的生活质量。

但是这一技术在拥有众多优点的同时,也带来了一定的消极影响。

往复式压缩机因其在工作运行时会出现较为严重的振动现象,既不利于机械的正常运转,也产生了较为严重的噪音污染,因此需要对相关振动原因进行分析,并寻找对应的解决办法。

1.往复式压缩机工作原理分析对于往复式压缩机而言,存在着多种种类和运行方式,不同类型的压缩机在运行方式上存在着不同,但从压缩机的结构方面分析也存在着很多的共同性,一般的往复式压缩机在结构中通常都包括有:排气阀和吸气阀、气阀弹簧、气缸、活塞与活塞杆、曲轴、十字头、连杠等。

其中曲柄连杠与往复式的运动动力直接相关,将旋转转化为往复式的运转方式进而推动活塞做往复式运动。

具体的工作中一般分为4个阶段:最开始是活塞在气缸中的抽出,造成里面空气容积的膨胀,在这个过程中,气阀处于闭合状态;接着当管道内外的气压差到一定程度的时候,气阀的闭合状态结束,气阀打开吸入空气,直到气压差消失;再次当气压差消失的时候,气阀重新闭合,活塞将压缩管道中的空气;最后阶段是内部空气压缩到一定的程度,气压大于阀门的开启气压,则气阀打开,压缩过的气体被排出。

往复式压缩机系统管道振动分析


2 管道振动原因
管道的振动大致有以下 3 个原因: () 1机体振动。由于振动具有传递性, 机体振动将引起管道振动, 机体振动越烈管道振动亦越烈。 () 2流体脉动。往复式压缩机的工作特点是吸排流体呈间歇性和周期性, 激起管内流体呈脉动状态。脉 动的流体沿管道输送时 , 遇到弯头 、 异径管 、 控制阀、 盲板等元件后 , 由于瞬间压力 、 速度、 密度的变化 , 将产生 随时间变化的激振力 , 受该力作用 , 管道结构及附件便产生一定 的机械振动响应 。 () 3共振。当往复式压缩机激发频率与管道的固有频率相等时, 管道即产生对应于该阶频率的共振。共 振对管道的振动影响很大, 一般采用核算量频率避开量频率重叠发生的可能, 处理办法通常采用增加支架缩 短支架间距 的方式实现 。
间。
F a= z ・ s (t/ ) m x A P S・ i u,2 n )
一般, 当压力不均匀度 8 在远离其许用值 「 时, 司 可不进行最大不平衡力计算 , 接近或大于 [ 时就 当8 司 必须进行最大不平衡力的计算 。 从以上分析可知, 造成不平衡力较大的原因是脉动引起的压力不均匀度较大的结果 , 压力脉动越大, 激 振力越大, 管道振动的位移峰值和应力也越大 , 因此, 降低管道振动可以从降低气流脉动和降低管道 自身振 动方面考虑 。
表 1 振动强度质量鉴定( 摘自 ! / 34 ) S I 95 OS
3 管道振动分析和控制
如何有效抑制振动或缓解振动带来的不利影响, 保证管道安全 有效 的运行 , 一直是研究管道振动的最终 目的, 由于引起管道振动主
振动强度 / mm ・ 一 、1
a 1 9P " 镇 . ' /
图 1 压力脉动图
式中: P为管道内的平均绝对压力( ao MP ) 该式可对管道进行简单分析以确定气柱共振管长。

试析往复压缩机管线的振动分析方法

现今随着生产规模的扩大,使得石化行业当中的装置逐渐大型化,为此需要更加重视起使用设备的质量性和稳定性,使得设备在使用过程中有着较高的效率。

同时由于往复压缩机的特征,使得在操作过程中会有一定的管线振动,这种管线的振动会影响到设备的运行。

一、振动分类以及机理现阶段对于往复压缩机管线的振动研究表明,其由于气流的压力会导致一定程度的振动。

而由于脉动流体在管线内进行运输的过程中,在经过管道的弯头、异径管以及分支管和阀门位置时随着时间的推移而产生一定程度的激振力,受到这种激振力的影响,使其在管线当中产生了较为明显的机械作用力,为此在管道内的整体机械系统当中,在没有机械力的作用下产生的振动造成了振动现象,这与由于气流的压力所造成的原因共同形成了振动的外在和内在表现。

同时随着管线内的压力脉动值的升高,其管道内的振动频率也会随着升高,具体变现为更高的振幅。

在往复式压缩机的工作当中,也有着不可避免的振动发生。

例如由于工作当中需要进行间歇式的吸气和排出相关介质,进而就会产生出较为明显的振动,这总种振动的类型也是不可避免的,同时也是一种最为复杂的振动方式。

在对这种振动类型的研究发现,其振动的机理呈现着多种模式并存的情况。

现阶段可以分为四种典型的类型。

1.首先是在工作当中由于往复式压缩机所具有的动不平衡机理,使得设备会与连接到压缩机上的管道以及管道内的介质产生较为明显的振动。

2.在往复式压缩机的工作当中,会由于进行的吸入和排出气体会造成管中气柱的振动。

3.气柱的压力脉动也能够引起一定程度上的振动发生。

4.在管道上节流当中,以及启闭元件之间,会由于相互作用而产生介质的涡流,从而造成一定程度的振动。

在发生了管道的振动现象分析当中,由于管道内部的动不平衡机理振动,是由于往复式压缩机在设计过程中,工艺就是属于对动平衡式,为此在解决这种振动的发生,就可以在对压缩机设计的过程中,重视对往复运动的相关元件的进行质量方面的配重平衡处理,就能够有效的解决出现的振动。

往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨

往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨
往复式压缩机是一种常见的压缩机类型,常用于制冷、空调、制气等领域。

往复式压缩机在工作过程中常常会产生振动,严重影响设备的稳定运行和使用寿命。

本文将从振动原因分析和减振措施探讨两方面进行讨论。

一、振动原因分析
1. 不平衡质量:往复式压缩机内部部件质量分布不均匀,如曲柄连杆、活塞等,会导致转子不平衡,进而引起振动。

2. 轴承故障:往复式压缩机的轴承如果出现磨损、松动、损坏等故障,会导致转子运动不平稳,产生振动。

3. 轴间距不匹配:往复式压缩机的两根轴之间的距离如果没有达到设计要求,会导致转子运动不协调,引起振动。

4. 泄漏问题:往复式压缩机在工作过程中,如果密封不好,会导致气体泄漏,从而使压缩机的运行不稳定,产生振动。

二、减振措施探讨
1. 设计优化:在往复式压缩机的设计过程中,应注意减小转子的不平衡质量,提高部件的加工精度,以减少振动产生的可能性。

2. 轴承维护:定期检查和维护轴承,确保其工作正常,及时更换磨损严重的轴承,防止振动问题的发生。

4. 密封检查:注意密封件的使用寿命和密封效果,定期检查压缩机的密封情况,必要时更换密封件,防止泄漏问题引起的振动。

5. 安装减振装置:在往复式压缩机的底座上加装减振垫片或减振螺旋弹簧,以减小振动对底座和周围环境的影响。

往复式压缩机振动问题的原因有很多,可以从设计、维护和安装多个方面进行控制和改进。

通过合理的振动分析和减振措施的应用,可以有效降低振动水平,提高设备的可靠性和使用寿命,确保压缩机的稳定运行。

往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨

往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨往复式压缩机是常见的工业设备之一,其主要功能是将气体压缩,增加气体压力。

在往复式压缩机的工作过程中,由于运动部件的运动,可能会产生一定的振动,影响设备的正常运行以及使用寿命。

对往复式压缩机的振动原因进行分析,并采取相应的减振措施是非常必要的。

往复式压缩机振动的原因主要有以下几个方面:1. 运动部件的不平衡:往复式压缩机的运动部件主要包括曲轴、连杆、活塞等。

如果这些部件的质量分布不均匀,或者配重失衡,就会导致压缩机的振动。

这种不平衡可能是由于制造过程中的精度问题或使用过程中磨损造成的。

2. 轴承故障:往复式压缩机中的轴承起着支撑和保持运动部件平衡的作用。

如果轴承损坏或磨损严重,就会导致运动部件的不稳定,进而引起振动。

3. 安装不平衡:往复式压缩机安装过程中,如果不认真把握安装平衡要求,或者基础不稳固,都会导致设备的振动。

设备固定螺栓没有紧固好、支座不牢固等。

4. 动力源的问题:往复式压缩机在工作过程中会使用电动机或内燃机等动力源。

如果动力源的输出不稳定,或者电机的旋转不平衡,都会传导到往复式压缩机上,引起振动。

针对往复式压缩机振动的原因,可以采取一些减振措施,以提高设备的稳定性和工作效率:1. 维护保养:定期对往复式压缩机进行维护保养,检查轴承的磨损程度,及时更换损坏的轴承,保证设备的正常运行。

2. 平衡设备:通过使用专业的平衡设备对运动部件进行平衡处理,消除质量不均匀或配重失衡带来的振动。

3. 加强安装:在安装往复式压缩机时,要按照规范要求进行基础的打底、设备固定螺栓的紧固等,保证设备的稳定。

4. 优化动力源:选择质量稳定的电动机或内燃机作为动力源,并定期对动力源进行维护保养,确保其输出的稳定性。

5. 使用减振装置:可以根据压缩机的使用环境和振动特性,选择合适的减振装置,如弹簧减振器、减振垫等。

对于往复式压缩机的振动问题,应该采取一系列的措施来进行分析和处理。

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气流脉动不但能够降低压缩机的容积效率,从而使功率消耗大大增加,还能够使管道产生强烈的振动,为安全生产埋下隐患。

如果当管道内部的气流压力不均匀度增加的情况下,振动频率就会不断提升,而振动能量也会随之增加,给管道带来的破坏性也会不断扩大。

假如脉动气流经过管道弯头、分支管、阀门等,其不均匀的压力则会引起管道产生强大的机械振动。

2.3 共振因素气柱作为往复式压缩机管道内输送的主要气体,气柱可以进行压缩与膨胀,具有质量。

它自身原有的频率就是气柱自身存在的频率,管道和其组件组成了一个庞大的系统,该系统结构的频率就是管系机械自身存在的频率,而机组活塞往复运动频率就是激发频率。

工程中通常把0.8到1.2之内的频率规定为激发频率的共振区,假如气柱自身存在的频率处于这个共振区域之内,则会引起巨大的压力脉动从而导致气柱出现共振;假如管系机械自身存在的频率处于这个共振区之内,则会导致结构共振产生,这些情况都会引起严重后果。

所以设计配管需要防止气柱和结构共振的产生,应该合理的调整气柱原有存在的频率以及管系原有存在的频率来实现良好效果。

2.4 外力引起的管道振动引起管道振动的原因较多,强大的外力作用也会引起管道产生振动,假如出现强大的风力横吹管道的时候,管线的背风面就会出现卡曼漩涡流从而引发管道出现振动。

发生地震的时候,土壤和管道的相互作用会使管道内部产生地震应力,较大的应力会致使管道被损坏,从而给管道的安全运行带来严重影响。

3 解决往复式压缩机振动的有效策略3.1 设置缓冲器在管道系统中设置合适的缓冲器,不但可以使管系气柱固有的频率得到改善,还可以使气流脉动的幅值得以降低,这属于一种较为简单且效果很好的气流脉动设施。

要想使缓冲器的作用得到全面发挥,设置过程当中需要注意其容积大小和安放位置,可以把缓冲器安放在压缩机的进排气口。

缓冲器以及管道需要选择适合的连接方式。

缓冲罐的容积应该根据实际情况,具体计算之后才可以确定。

同时需要保证缓冲器容积大小高于气缸每行程容积的10倍。

只有确保缓冲器容积和安放位置合理,才能使流入管道内的气流平稳,从而实现减少振动的目标。

3.2 管路振动解决手段气柱共振而引起的管路振动不能使用加固的方法进行解决,在其他位置安装孔板效果也不明显,因此,需要认真计算管路的机械其固有频率,把固有的频率、活塞的频率以及气柱的固有频率交错安排。

另外,需要在符合管路柔性分析的条件下,1 往复式压缩机的性能和工作原理1.1 往复式压缩机的性能及特点往复式压缩机是一种容积式压缩机,工作过程当中能够保证容积的气体有顺序地吸入以及排出封闭空间,从而有效提升静压力的一种压缩机。

往复式压缩机具有较多优势,例如不管流量体积多大都可以实现需要的压力;工作效率较高;气量调节过程当中排气压力不会发生变化;正常压力范围之内,对材料要求不高。

但是往复式压缩机也具有许多缺点,例如其结构比较复杂,容易损坏的零件较多,平常维修工作量较大,动平衡性能较差,运转过程当中容易产生振动,噪音较大,气流不均匀等。

1.2 往复式压缩机的工作原理往复式压缩机主要依靠气缸工作容积周期性的变化进行气体压缩,从而实现提升工作压力的目标。

其一,膨胀。

假如活塞向左边移动的时候,气缸内的容积就会增加,压力逐渐下降,而留在气缸内的余气则会一直膨胀。

其二,吸入。

如果压力降到小于进入气管之内的气体压力的时候,进入气管之内的气体就会推开吸入气阀,然后进入到气缸之内。

跟着活塞继续向左边移动,当气体全部进入到气缸之内,活塞就会移动到左边的最末端。

其三,压缩。

活塞开始向右边移动的时候,气缸内部的容积就会逐渐减少,压缩气体环节开始进行。

其四,排出。

活塞不断向右移动,当压缩气体的压力高于出口管中的气体压力的时候,气缸内部的气体就会顶开排出阀门,开始不断排出。

2 引起往复式压缩机管道振动的主要原因2.1 压缩机本体引起的振动符合标准的往复式压缩机出厂之前所做的平衡试验必须满足设计标准,保证每一个部件的作用力、力矩、惯性力和惯性矩都保持在平衡状态,使其振动在要求的范围之内,如果不符合要求,就会使振动传到管道之上,致使管道局部应力聚集在一起,最终使其产生疲劳裂纹。

另外,滑道和轴承以及运动部件和气缸等之间存在摩擦阻力。

而气体力与摩擦力能够在机器的背部实现平衡,这主要是内部力。

但是旋转以及往复惯性力在机器使用和安装过程当中无法消除不平衡力,就需要在机器运转过程当中承受着周期性的负载,进而引起压缩机产生振动,致使相关部件以及组建被损坏,严重影响其正常运转。

2.2 气流脉动引起的管道振动气流脉动属于往复式压缩机管道出现振动的主要因素之一。

往复式压缩机管道中往往充满气体,可以压缩和膨胀,因此其本身就属于一个弹性振动系统,受到周期性吸排气的挤压,使进出口管道内部的流体以脉动状态出现,致使管内流体参数会跟着位置以及时间进行周期性的变化,这就属于脉动气流。

往复式压缩机管道振动原因分析及对策郭晓东(山西潞安煤基清洁能源有限责任公司,山西 长治 046000)摘要:目前,往复式压缩机在工业领域运用比较广泛,但是,在使用过程中容易产生振动,影响安全稳定运行。

为此,必须把握好其工作原理,意识到消除振动的重要性,深入研究引起往复式压缩机管道振动的主要原因,并采取行之有效的措施解决振动问题,以确保提高经济效益,保证安全生产。

关键词:往复式压缩机;管道振动;原因;对策尽量使管路中的转弯减少,从而使弯头在共振中产生的频率降低。

同时,还需要在支架位置使用防振的管架,支架之间必须保证符合最小要求距离,管路铺设方面也必须靠着地面进行。

要想避免机组运行不平衡而产生的震动,需要在进出口的缓冲罐上面设置牢固的支撑架。

3.3 压缩机振动解决方法压缩机自身引起的振动,应该在安装的时候就进行严格的控制。

安装过程当中,必须按照相应随机资料及相关规范标准把其安置在基础上并进行找平处理,做到将压缩机本体或者装有压缩机有关零部件的中心线及其重心线聚集在一起,然后在固定的位置上面加装紧固螺栓。

另外,还需要在振动发生比较频繁的位置上安装防震垫片,才能使压缩机自身的振动现象得到减少,也应该在润滑的位置上涂抹适量的润滑油,使摩擦带来的振动得到减轻。

3.4 消除共振的措施往复式压缩机经常会出现共振现象,消振的首要任务就是防止气柱共振,这是因为共振会产生严重的后果。

因此,需要重视对阀门的布控支撑工作,加大对压缩机管道的支撑。

同时,要想使共振现象得到合理控制,必须要避开气柱固有的不同共振,才能够把其控制在脉动范围之内,进而实现消振的目的。

3.5 选择合适的气缸作用方法往复式压缩机进出口内的气流会受到气缸吸气和排气的刺激,出现气流脉动。

而气流脉动和气缸对管道的作用方法有着直接联系。

所以,必须科学合理的选择气缸作用方法,才能从根源上减少进出口管道的气流脉动。

3.6 科学合理的增设孔板板孔可以使气流脉动逐渐减少,主要是因为它属于一个阻力元件,不同尺寸其局部损失系数也不一样。

在管道容器进出口处安装尺寸合适的板孔,会使能量损失,逐渐降低振幅。

以此,在往复式压缩机合适的位置增设孔板,可以使管内的压力不均匀度逐渐较少,从而实现减振的目标,这属于一种高效的减振途径之一。

一般来说,对于较大容器入口位置可以设置合适孔板,从而消除管道尾端的反射条件。

4 结语总之,往复式压缩机的管道防振设计属于管道设计的重难点所在。

往复式压缩机的工作原理决定了其必然会产生气流脉动,引起振动,振动是无法真正消除的,需要采取一切行之有效的措施来尽量减轻振动幅度,从而提高工作效率,实现安全生产。

参考文献:[1]李强. 基于气柱声学模拟的往复压缩机管道振动分析与改造[J].石油和化工设备,2017 (6).[2]李书璞,顾兴坤,岳建华,等.新氢压缩机入口管线振动原因分析与消振处理[J].石化技术,2018 (9).[3]王亮亮.高炉减压阀组后煤气管道振动原因分析及对策[D].内蒙古科技大学,2017.作者简介:郭晓东(1986-),男,山西长治人,本科,工程师,研究方向:化工机械。

基于加速Wiener 退化 模型的管道裂缝评价和预测韩志全1 张金龙2* 徐靖喆3 韩练辉4 姚斌1 (1.石河子大学理学院,新疆 石河子 832003; 2.新疆出入境矿产资源与化工品安全技术实验室, 新疆 阿拉山口 8334182; 3.石河子大学机械电气工程学院,新疆 石河子 832003;4.中国石油西部管道公司,新疆 乌鲁木齐 830013)摘要:用长距离在役原油管道检测数据进行评价和预测,对能源资源通道的通畅和维护国家能源安全都有着重要意义。

文章基于加速Wiener 退化模型的原理和结论,构建了管道裂缝评价模型。

把评价结果中的高危区域作为未来出问题区域的预测。

使用中国-哈萨克斯坦原油管道的2009年的管道检测数据用于模型求解,并且用标准系数法进行了相互验证,二者结果相对一致。

利用2015年管道检测数据加以验证,文章采用的管道检测的数据挖掘建模方法是可行的。

关键词:加速Wiener 退化过程;管道裂缝;数据挖掘;标准指数法;高危区域预测中图分类号:TE832 文献标志码:A0 引言中哈原油管道全长962.2km ,始于中国的新疆阿拉山口口岸,终点位于哈萨克斯坦西部哈萨克斯坦的东哈萨克斯坦州阿塔苏镇,它是中国第一条跨国原油管道。

降低中国石油天然气领域的石油和天然气生产成本,定期检测和及时发现管道问题,采取措施延长使用寿命,提高安全性和可靠性已成为原油管道运输的关键[1]。

由于中哈原油管道是我国首个原油管道,所以相关管理和维护的监督,特别是管道检测中管道裂缝等大时间尺度关键特征的监督仍在探索阶段。

利用数学建模方法和相关物理原理对第一个完整管道检测数据进行数据挖掘建模,评估最大可能的现有信息,找出管道裂缝的高风险区域具有重要意义,可以为下一阶段工作提供指导。

2009年的《原油管道评估报告》[2]虽然对裂缝信息进行了直接的统计分析。

如何根据上次的检测信息进行深入分析,确定未来管道维护的关键领域以及下一次测试的关键领域,这对于及时发现问题和降低测试成本是非常必要的[3]。

本文基于加速Wiener 退化模型提出一个综合信息评价方法,它将局部问题区域和系统异常分析进行结合,进而确定未来管道维护重点区域和下次检测的重点区域具有重要意义,最大好处是能够及时发现问题以及降低下次检测成本。

用2009年的《原油管道评估报告》数据带入求解,推测严重异常管道区段,采用另一种系统检验方法进行印证,并用实际数据进行验证,验证的数据来自2015年11月的西部管道独山子分公司阿独线管道外腐蚀检测与评价项目。

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