PDF《活塞式压缩机的管道振动原因及防振措施》

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M a i n l e n a n c e 活塞式压缩机的 管 道振动原因 及防 振措施 湖南 石油化工职业技术学 院(414000)熊慧英 【 摘要】 活塞式压缩机的管道振动,不仅会使管道与阀门、附件等的连接松动,还会使管道疲劳破 坏并产生裂缝,严重时导致介质大量泄漏,引起燃烧爆炸.

除此之外 , 振 动还会影响吸、排气效果,机组效 率降低.因此,活塞式压缩机的防振是一个非常重要的课题.现就活塞式压缩机管道振 动产生的原因及 防振 措施作 了分析,提 出了防振措施,给出了应用实例. 【 关键词】 活塞式压缩机 管道振动 气流脉动 防振 措施

一、活塞式压缩机管道振动产生的原因 活塞式压缩机产生管道 振动的原 因很 多.归纳起来 主要有两方面 ,一方面来源于压缩机本身 的惯 性力和 力矩,另一方面来源于气流脉动.实践证明,现在使用的 压缩机所产生 的管道振 动 ,大多 数 为气流脉 动所 引起. 因此,消除管道振动的首要措施是消除气流脉动 , 下面 就气流脉 动引起振动 的原因作一讨论. 气流脉 动 引起 的 管道振 动 ,同时 存在 两 个振 动系统,一个是气柱振 动系统 ,另一个是机械振动 系统

1 . 气柱振动系统 管路系统内所容纳的气体通常叫气柱,由于气柱可 以压缩膨胀 ,并有一定 的质 量.因此 ,气柱本 身就是一 个振动系统,当气柱受到一定激发后,会形成一定的受 迫振动.压缩机的运行 对管 路产生周期性 的激发 ,当气 柱对此激发作出响应时,就形成气柱受迫振动,振动的 结果表现为压力脉动.一般 活塞式压缩机 出 口所 产生 的 脉动压力 ,相对于管内平均压力 比较小 ,而管道 内的阻 尼很大 ,因而它所引起的气柱振动不会 太大:但 当激发 频率与气柱 固有频率相等或相近时 ,就会激 发气柱产生 气柱共振 _ 厂.=i r on /

6 0 ( i =l 、3 、5 …) 式中r.――激发频率 ;

― ― 曲轴一转内,在管道一个端 口处,向管道 吸 、排气次数 ;

2 O

0 6年第9期,ww. t y i x . n et n ― ― 活塞式压缩机转速,单位为 r / m i n ;

― ― 谐波阶次. 在 自由振 动情 况下 气柱 振动 的频 率 叫气柱 固有频 率 .它与管道长度 、管道上容器容 积大小 、布置方式 等 有关 .它的大小 ,决定 了气柱 共振 与否 当_厂.=(0.8~1.2)时,管道产生气柱共振.~ L u , t ,气体压力波 动成倍增大,管道出现强烈振动.因此,正确计算出管 道气柱共振频率,对防止气柱共振的产生有着重要意 义 简单管道气柱固 有频率计算公式如下: (

1 )一端封闭一端开启的管路 ( 见图

1 ) f =i c / 4L ( l 、3 、5 …) 式中c――声速 ;

― ― 共振管长 ;

― ― 阶次 . (

2 )两端均 为封闭管路 ( 见图

2 ) 图1一端封闭一端开启的管路 图2两端封闭的管路 维普资讯 http://www.cqvip.com 运行与维修 O p e r a t i o n &

M a i n t e n a n c e = i c /

2 L (

1 、2 、3 …) (

3 )两端均 为开启管路 ( 见图

3 ) f =i c /

2 L ( i =1 、2 、3 … ) (

4 )带有较 小容 积的管路 ( 见图4)tan(co/c)=AC /V c o 式中∞―― 圆频率 ,∞=2 厂 ,单位为 l / s ;

c ――声速 ,单位为 m / s ;

― ― 容积 ,单位 为m;

A―― 管道截面积 ,单位为 m ;

管道 上容器容积 大于

1 0倍 管道 容积 时可视 为开启 端 ,压缩机 出 、八端可看为封闭端. 图3两端开启的管路 图4 带有较小容器的管路