循环压缩机入口管线振动原因及改造研究

发布时间：2022-02-11 14:50

　　往复式压缩机因具有效率高等特点,广泛用于石化等领域。压缩机管道振动引起的事故不计其数,并且其振动幅度也是评价压缩机性能的指标。据相关资料显示,我国压缩机事故原因大多数来源于管道振动,且管道振动危害很大。因此对分液罐、压缩机管道振动问题的研究并且对其结构进行优化显得非常重要。首先本文对管道振动的机理进行了介绍,指出管道振动主要是由于管道结构与管内气体特性所引起的,着重介绍了管道平面波动理论及相关方程。利用三维软件UG创建分液罐的有限元模型,对其进行分析并观察分液罐振型以及低阶区固有频率;同时对压缩机及分液罐入口管道进行了有限元分析,观察其固有频率,得出分液罐及管道振动是由于压缩机入口管道一阶频率与压缩机激发频率落在共振区内,导致共振。对压缩机入口管道进行谐响应分析得出在激发频率作用下管道振动幅值较大。其后介绍了ANSYS声学模拟法计算气柱频率的相关理论及步骤,并简单模拟了直管道、带缓冲罐直管的气柱频率。最后对压缩机入口管道进行声学模拟计算管道气柱频率,分析结果得出气柱是影响管道振动的原因之一。综上所述,分液罐及管道振动主要是由于压缩机入口管道结构固有频率和气柱频率均与激发频率接近,产生共... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的及意义
    1.3 往复活塞式压缩机振动国内外研究现状
        1.3.1 管道结构动力特性
        1.3.2 管道内部气体动力特性
    1.4 研究内容与方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
2 压缩机管系振动基本理论
    2.1 往复式压缩机工作原理
    2.2 管系结构动力特性
        2.2.1 管系结构振动的概念
        2.2.2 管系结构固有频率的计算
    2.3 管系内气体动力特性
        2.3.1 平面波动理论
        2.3.2 压力脉动理论
3 分液罐及管道结构动力分析
    3.1 模态分析概述
        3.1.1 模态分析的应用
        3.1.2 有限元软件ANSYS简介
    3.2 分液罐模态分析
        3.2.1 模型主要结构尺寸及材料参数
        3.2.2 模型建立及有限元网格划分
        3.2.3 施加边界条件
        3.2.4 结果分析
    3.3 压缩机入口管道模态分析
        3.3.1 模型主要结构尺寸及材料参数
        3.3.2 模型建立及有限元网格划分
        3.3.3 施加边界条件
        3.3.4 结果分析
    3.4 分液罐入口管道模态分析
        3.4.1 模型主要结构尺寸及材料参数
        3.4.2 模型建立及有限元网格划分
        3.4.3 施加边界条件
        3.4.4 结果分析
    3.5 管道谐响应分析
    3.6 小结
4 管道气柱固有频率分析
    4.1 气柱固有频率模拟计算步骤
    4.2 简单管道模型气柱固有频率分析
    4.3 压缩机入口复杂管道气柱频率计算
        4.3.1 管道模型建立
        4.3.2 管道气柱频率计算分析
    4.4 小结
5 管道振动控制
    5.1 管道结构振动控制理论
    5.2 管道气体动力特性控制理论
        5.2.1 主机设计中消减气流脉动
        5.2.2 在管道设计时消减气流脉动
        5.2.3 管道气柱共振控制
    5.3 改进方案分析
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]大型工艺往复压缩机系统振动分析[J]. 唐斌,刘广彬,许海平,杨启超,王乐,赵远扬,李连生.  中国机械工程. 2014(07)
[2]往复式压缩机出口管线振动分析[J]. 胡超,张来斌,段礼祥,张毅.  煤炭技术. 2011(02)
[3]往复压缩机管线振动原因识别方法综述[J]. 刘允刚,段礼祥,么子云.  压缩机技术. 2010(03)
[4]超高压压缩机及管线系统的振动分析与控制[J]. 李峰,王德国,刘录,赵杰.  中国机械工程. 2010(06)
[5]往复压缩机级间管路的振动研究[J]. 徐斌,冯全科,余小玲.  压缩机技术. 2010(01)
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硕士论文
[1]往复活塞式压缩机缓冲罐强度及模态分析研究[D]. 冯俊森.西南石油大学 2015
[2]往复压缩机管系振动机理分析及实验研究[D]. 郭景宏.天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 2014
[3]往复式压缩机管系振动与气流脉动的模拟分析及实验研究[D]. 肖正华.兰州交通大学 2014
[4]往复压缩机管道气柱固有频率有限元数值计算及声学实验分析[D]. 王小飞.兰州交通大学 2013
[5]往复氢气压缩机管系振动原因分析及结构改进[D]. 常磊.武汉理工大学 2011
[6]往复压缩机管道振动特性及安全评定研究[D]. 陈海峰.中国石油大学 2009
[7]我国天然气的价格研究及政策建议[D]. 王红晨.对外经济贸易大学 2007
[8]活塞式压缩机管道的振动控制研究[D]. 肖高棉.西南交通大学 2006
[9]4RDS压缩机及管系振动研究[D]. 龙珍.大庆石油学院 2005
[10]往复式压缩机出口管系振动及减振的研究[D]. 薛玮飞.福州大学 2003



本文编号：3620470