大型压缩机仿真系统及管路振动抑制方法研究

发布时间：2017-04-26 04:10

  本文关键词：大型压缩机仿真系统及管路振动抑制方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文分为压气站大型压缩机仿真系统开发和往复压缩机及其管路振动抑制方法研究两部分。离心压缩机是天然气长输管线中的核心设备,其管理运行和日常维护已经占据了压气站日常工作的大部分内容,但是由于压缩机结构复杂、工作人员流动性大等原因,其相关的培训效果并不理想。论文的第一部分旨在研究开发一套有实用价值的压气站压缩机仿真培训系统。第一部分从压气站工作人员的角度出发,结合现代化的多媒体技术,以结构展示和工艺讲解为主,致力于研究一套直观形象、深入浅出的教学仿真系统。通过对压气站的现场调研和资料收集,掌握压气站的主要工艺流程、设备结构及辅助系统,建立管网和设备模型,模拟工艺流动,并对核心设备离心压缩机组进行内部结构展示和讲解。在此基础上,对各阀门、分支管线等进行说明,使现场员工能够从基础结构原理出发,全面细致的了解压气站的实际情况。经试用,反应良好。往复压缩机由于其压力高、制造技术成熟等优点广泛应用于石油化工行业中,但其活塞的做功形式会使管路中产生激振力,使相连管路振动,常会威胁到安全生产。所以,如何抑制往复压缩机及其管路的振动是一个值得长期研究的问题。第二部分通过查阅相关文献和资料熟悉管路振动形式,理解工程实际中对振动的抑制方法,通过研究振动机理对振动抑制方法进行分析整合,并以管道减振的工程实例为主体,进一步提高理论与实际的结合程度。针对富气压缩机入口缓冲罐及其管道振动过大的问题,对机组进行现场调研并检测管系振动情况,判断振动原因,结合振动机理与模态、声学分析,提出改造方案,以较小的工程量取得了较好的减振效果。改造后试车运行,减振效果明显,且至今运行良好。
【关键词】：离心压缩机 天然气 仿真 往复压缩机 管道 振动
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH45
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-18
• 第一篇 大型压缩机仿真系统开发18-82
• 第一章 绪论18-22
• 1.1 研究背景及意义18-19
• 1.2 国内外现状及发展趋势19-20
• 1.3 课题来源及主要研究内容20-22
• 第二章 系统调研22-32
• 2.1 压气首站概况22-23
• 2.2 系统功能分析23-24
• 2.3 设计规划24-27
• 2.4 资料准备27-32
• 第三章 系统结构及原理分析32-64
• 3.1 概述32-35
• 3.1.1 首站概况32
• 3.1.2 工艺流程概况32-33
• 3.1.3 设备概况33
• 3.1.4 辅助设施概况33
• 3.1.5 变电所概况33-35
• 3.2 工艺系统35-50
• 3.2.1 工艺流程演示35
• 3.2.2 过滤工艺35-38
• 3.2.3 计量工艺38-40
• 3.2.4 压缩冷却工艺40-42
• 3.2.5 外输及清管工艺42-44
• 3.2.6 分输、自用气及互联互通44-46
• 3.2.7 排污、放空系统46-47
• 3.2.8 仪表风、冷却循环水系统47-48
• 3.2.9 电力系统48
• 3.2.10 日常巡检48-50
• 3.3 压缩机组讲解50-59
• 3.3.1 润滑油系统52-58
• 3.3.2 机组循环水与仪表风58-59
• 3.4 压缩机组拆装59
• 3.5 HMI讲解59
• 3.6 辅助部分59-62
• 3.6.1 故障演示59-60
• 3.6.2 振动标准60-61
• 3.6.3 专家系统61
• 3.6.4 考评系统61
• 3.6.5 帮助61-62
• 3.7 本章小结62-64
• 第四章 仿真系统功能实现64-80
• 4.1 制作准备64-65
• 4.1.1 界面形式64
• 4.1.2 方案拟定64-65
• 4.2 结构重现65-69
• 4.2.1 三维工厂建模65-69
• 4.2.2 压缩机结构建模69
• 4.3 优化仿真69-72
• 4.4 音频及视频制作72-75
• 4.5 系统架构75-76
• 4.5.1 开发环境75
• 4.5.2 模块化开发75-76
• 4.6 小结76-80
• 第五章 总结80-82
• 5.1 系统测试与反馈80
• 5.2 总结与展望80-82
• 第二篇 管路振动抑制方法研究82-122
• 第一章 绪论82-86
• 1.1 研究背景及意义82-83
• 1.2 国内外研究情况83-84
• 1.3 课题来源及主要研究内容84-86
• 第二章 往复压缩机及其管道振动分析86-104
• 2.1 往复压缩机结构原理86-88
• 2.2 振动形式88-89
• 2.2.1 故障振动88-89
• 2.2.2 冲击振动89
• 2.2.3 结构共振89
• 2.2.4 气柱共振89
• 2.3 振动机理分析89-97
• 2.3.1 基础理论89-93
• 2.3.2 激发频率及不平衡力93
• 2.3.3 管系振动特性93-95
• 2.3.4 气流脉动95-97
• 2.4 振动抑制方法的原理研究97-103
• 2.4.1 基于结构共振的抑制方法探究98-100
• 2.4.2 基于气流脉动的抑制方法探究100-101
• 2.4.3 从能量的角度考虑振动抑制101-103
• 2.5 本章小结103-104
• 第三章 管路振动工程实例104-120
• 3.1 工程背景104-106
• 3.2 振动原因分析106-111
• 3.3 抑制方案研究111-117
• 3.4 整改效果117-118
• 3.5 本章小结118-120
• 第四章 总结及展望120-122
• 参考文献122-128
• 致谢128-130
• 研究成果及发表的学术论文130-132
• 作者和导师简介132-133
• 附件133-134

【参考文献】

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