浅谈往复式压缩机振动产生的原因及消除方法课件

1、中国化学赛鼎工程有限公司浅谈往复式压缩机振动产生的原因及消除方法 李继承 4M80-493表示该机为4列，M型对称平衡式，最大允许气体力为80t，排气量为493 m3min1、机身 2、曲轴3、连杆 4、十字头5、接筒 6、气缸 7、活塞8、填料9、气阀1. 机械振动引起机身机械振动的原因有：1）机身或辅机地脚螺栓松动；2）设备联轴器找正不当；3）机组下沉，垫铁松动；4）汽缸、缓冲罐支撑不良； 5）轴瓦、十字头滑道间隙大；6）填料或活塞环异常磨损；7）气阀损坏或密封不严等。2.气流脉动引起的振动 气流脉动引起的振动包括气柱共振和管道机械共振。 往复式压缩机在运转过程中,由于吸气、排气的间歇性使

2、管路中的气流压力和速度呈周期性变化,这种现象称为气流脉动。在设计过程中，可以通过多级配置来减小压力差，以降低气流脉动。2.1 气柱共振管路系统内所容纳的气体称为气柱。因为气体具有一定的质量，可以压缩、膨胀，具有一定的弹性。气柱本身就是一个类似于弹簧的振动系统。在一定的激发下会形成振动。而压缩机的吸、排气过程就是一个激发的过程。所以，气柱在接受激发后，把所形成的振动以声速向远方传播。气柱有自己一系列的固有频率。设气柱基本固有频率为K，若激发主频率F等于气柱的基本固有频率K，则会发生气柱共振。2. 气流脉动造成的振动的消除方法2.1 缓冲罐、分离器振动分析与消除方法 缓冲罐对于消除气流脉动作用巨大

3、，如果缓冲罐设计不合理，严重的气流脉动会引起机组振动超标。一般国内厂家多采用美国石油学会（API）的规定，要求缓冲罐的最小容积应在气缸行程容积的10倍以上。若缓冲罐设计合理，振动依然超过标准值，可采用加固支架的方法解决。2.2 工艺管线振动分析与消除方法 用便携式测振仪对缓冲罐出口的近端管线和远端管线进行测量，若离排气缓冲罐较远的管线振动较为严重，说明造成压缩机振动的主要原因是管道气流脉动。研究气流脉动情况，可以从振动频率和管内气流压力不均匀度入手进行研究。 因为管道内的气体为脉动气流，当其经过弯头、 阀门等横截面积发生变化的地方时，将产生激振力，从而导致管道机械振动。如果将管道内的气柱视为有

4、质量，能压缩的振动体时，可计算其振动频率，现在常用较为简便的工程软件ANSYS进行模拟仿真计算。通过计算比较如果气柱的二阶固有频率和激振频率相同或相近，就形成了共振，此时会出现最大的振动幅度。管道振动的消除，可通过增加限流孔板和加固管线、增加支撑的方法。1）增加限流孔板；在管道适当位置加装孔板，可以将管段内的压力驻波变为行波，从而降低管段内的压力不均匀度，减少气流脉动。选择孔板尺寸及安装位置很重要， 孔板尺寸主要有2项： 开口比 d/D=0.430.50， 厚度 h=35mm；式中d为孔板内径，D为管道内径，h为孔板厚度；对低速气体，d/D可以取接近0.5，对高速气体，可以取接近0.43。2）加固管线、增加支撑：（1）往复式压缩机的吸人或排出管道以及其它有强烈振 动的管道上的支架， 必须与压缩机基础和建筑物脱 开， 并不得在楼板或平台上生根， 应设计成 独立 的支架且支架的高度应尽可能低。（2）管道支架应设在所有管道拐弯、 分支、 标高有变化 以及集中荷载附近， 其支架采用特殊的抑振管架， 而不能只为承重或止推架。（3）设置支架应使管道固有频率避开激振频率的0 . 5 1.5倍区域， 一般取激振频率的1.5 倍作为管道固有 频率进行设计。（4）为防止机组的转动不平衡力引起管系振动，进出口 缓冲罐