往复式压缩机管道系统振动原因分析及对策

对甲醇装置往复式压缩机管道系统产生的剧烈振动,分别从管系基本配置、气柱共振、机械共振及气流脉动水平等方面进行了系统的研究分析,提出了相应整改措施,措施实施后取得了圆满的效果,得出了类似管线在设计过程中应遵循的基本原则。     

气流脉动引起往复压缩机管道系统振动的分析

管道及其支架和与之相连接的各种设备或装置构成一个复杂的机械系统,该系统产生的振动是由多种原因引起的,其中最主要原因之一是由于气流脉动引起,气流脉动激发管路作机械振动。     

基于声学模拟的复杂管系气柱固有频率的计算

往复压缩机管道振动与气流脉动会对安全生产造成很大的威胁。利用ANSYS有限元软件分析压缩机管道内的气流脉动并且计算其气柱固有频率,同时,利用声学模拟实验进行固有频率值验证,经过实验验证,得出计算值的有效性。     

活塞式压缩管道中的气流脉动与管道振动问题

通过控制气流脉动值来控制管道振动是一有效途径,本文研究了复杂管系气流脉动值的计算问题,计算方法有两种:一种是转移系数法,另一种是刚度矩阵法,计算值与试验值较好地相符,应用本文所获结论曾有效地控制了一台高压压缩机和一台空压机配管的振幅,这就为把管道振动消除在配管的设计阶段创造了条件。     

孔板消减气流脉动机理的分析

许多事实已经证明,在往复式压缩机管道的适当部位安置孔板是消减现场管道振动的有效措施之一,这种方法实施起来并不麻烦,故已日益受到国内压缩机用户的注意。本文着重阐述孔扳消减气流脉动的机理,并同时介绍计算结果及一些试验情况、鉴于在有关气流脉动和管道振动的一些文献中对这一问题的阐述甚不充分,本文为孔板消振问题提供了一个较详尽的论述。     

往复式压缩机管系气柱固有频率的计算与试验研究

对于与往复式压缩机相连接的复杂管系,如果能在管系的设计阶段,事先把管系气柱固有频率计算出来,这对避免气柱共振和管道振动有重大意义。本文为计算复杂管系的气柱固有频率提供了一种计算方法和计算程序,能快速得到所需之解答。为验证计算方法的正确性,进行了试验研究,试验表明,计算结果与试验结果能很好的相符合。     

容器消减气流脉动的机理分析和实验研究

利用容器可以有效地消除压缩机管道系统内的气流脉动,从而达到消除管道机械振动的目的。但是,如果设置不当则会引起管道内的气柱共振,给机械振动提供更加巨大的激振力。在利用容器消除其它机械的空气动力性噪声方面也存在同样的问题。本文分析了容器消减气流脉动的机理,说明了怎样设置容器才能取得良好的消振消声效果,指出衰减器有效性评价准则中存在的问题,并通过实验验证了本文的主要结论。     

基于流固耦合的液压振动桩锤管系减振研究

基于振动桩锤液压管路的流固耦合计算模型,结合面向地基土的负载特性分析方法,并考虑油泵流量脉动因素的影响,采用ANSYS与CFX进行有限元联合仿真,研究沉桩过程中液压管路振动特性的变化规律,确定其发生强烈振动的原因。同时,通过卡箍的动力学优化设计,对液压管路的振动进行控制。研究结果表明:卡箍的固定位置、数量等设计参数是影响液压管路振动特性的重要因素,当增设1处卡箍时其一阶自振频率最大提高22.4 Hz,增设2处时最大提高56.6Hz,最终得到能有效避免管系共振发生的优化设计方案,仿真及试验结果验证了该新方法是可行的,其研究成果可为复杂输流管路的铺设安装与振动控制提供参考。     

换热器至初馏塔管线的阻尼减振技术应用研究

针对某化工厂分馏装置换热器至初馏塔管道的振动超标问题，利用ANSYS有限元软件建立管道模型并计算其模态，利用Fluent进行流体脉动CFD仿真分析，探讨管线振动的根本原因；将阻尼减振技术应用到管线振动控制中，采用SAP2000软件进行阻尼减振模拟，探讨阻尼器的参数选择以及施加阻尼前后管道的振动情况。在管道相应位置安装黏滞型阻尼器，使管道振动幅值降低90%以上。研究结果表明：管道内流体的脉动冲击产生的激振力频率与管道的某阶固有频率接近从而发生共振，这是管道振动的主要原因；黏滞型阻尼器可以在设备不停机的情况下有效地吸收振动能量，控制管道的振动，同时不会改变管道的原有支撑结构，也不会引起临近管线的振动，保障设备的安全稳定运行。     

往复式压缩机管道系统气流脉动的数值与实验研究

通过实验和数值分析研究了两台往复式压缩机并机运行时管道系统中关键部位的气流脉动,根据计算流体动力学(CFD)方法建立了管道系统流体动力学模型,提出了合理的边界条件,分析了层流和湍流两种模型下管道系统中的气流脉动。通过实验数据对比发现,采用CFD方法中的湍流模型计算管道气流脉动比层流模型更加合理,进而研究了3种不同湍流模型下的气流脉动特性和压力不均匀度,结果表明,标准k-ε湍流模型在计算管道系统气流脉动时最为准确,并适用于研究分析不同转速的压缩机并机运行时管路间的相互影响,及各管路中气流脉动随压缩机转速变化的规律。     

基于MATLAB管路气柱固有频率计算方法

MATLAB适用于压缩机复杂管系中由于气流脉动所引起的管道振动的气柱固有频率计算。一个较为复杂的管道系统,可看成由各种管道元件组成,这些元件分别为等截面管、容器、分支管道流入总管道构成的汇流点、两根不同截面管道构成的异径管等。对于每一种元件,都可以找到上、下游点及脉动压力和脉动速度之间的关系。然后根据边界条件即可得到复杂管系气柱固有频率方程。借助计算机,便可算出任何复杂管道系统的各阶气柱固有频率。     

管系共振及共振射流的特点

本文简要地介绍了管系共振的概念及管内瞬态流功基本方程。同时还介绍了在试验室内建立的共振系统,以及对共振射流的结构及其打击效果所进行的一系列试验和测定。 用电测法和高速摄影法对共振射流的结构所进行的研究表明,共振射流具有强烈的压力和流量脉动特性。共振射流是由一串液柱所组成的,在喷嘴处共振射流的峰值压力比平均值能提高一倍左右。通过冲击测力靶和切割煤样的试验,证明共振射流的打击力和效果比普通射流也有所提高。     

膜片式流体脉动衰减器固有特性分析

提出一种膜片共振式流体脉动衰减器结构,其作用机理类似于结构共振式吸振器。使用柔性膜片代替结构振动式脉动衰减器的振动质量块,解决传统脉动衰减器体积庞大的问题。建立预拉伸柔性膜片振动的数学模型,并对其求解得到膜片的固有频率。用有限元法对脉动衰减器的流固耦合特性进行建模,对该流体脉动衰减器固有特性进行仿真分析,得到流固耦合情况下膜片的固有频率。研究结果表明:膜片式脉动衰减器对液压系统流体脉动有良好滤波效果,当膜片产生共振时,脉动衰减器的插入损失超过20 d B。     

可控环形动力吸振器抑制管道强迫振动的研究

针对压缩机等旋转机械连接的管道系统的强迫振动,在动力吸振器减振原理的基础上,提出采用可控环形动力吸振器进行振动控制。针对某管系设计了具有相同自振频率的多个离散分布式环形动力吸振器,并建立动力吸振器-管道有限元模型进行模拟仿真同时搭建相应实验台进行验证。为了克服加动力吸振器调谐后引起的两个共振峰,设计了可控型环形动力吸振器控制管道强迫振动。模拟仿真与实验的结果表明,通过这种具有相同自振频率的多个离散分布式可控环形动力吸振器不仅能更好地适应大型管道中出现多处大振幅振动的空间条件,而且具有更稳定的吸振效果和更宽的吸振频带;高达20 Hz的带宽可有效抑制管道强迫振动,解决了单个和多重动力吸振器的失谐问题。     

往复压缩机管路大气流脉动的数值模拟和实验研究

针对往复压缩机管路大气流脉动问题,基于一维非定常流动理论,对单直管管系、容积腔管系和异径管管系在大脉动工况下的管路气流脉动进行了模拟研究。考虑到阀腔容积及排气阀通道对气流脉动的影响,采用两步法和特征线法相结合的方法,对所建数学模型进行了求解。为了验证模型的准确性,搭建了压缩机大气流脉动测量实验台,对几种管路系统在不同转速和位置下的动态压力进行了测量。研究结果表明:大脉动工况下,采用一维非定常方法模拟的结果与实验结果的吻合程度较好,而平面波动理论计算结果的幅值、相位与测量结果均相差较大;相较于不考虑阀腔影响时的计算结果,考虑阀腔影响后得到的波形图与实测波形图的吻合程度更好;在不同转速、不同管系条件下,所建模型可准确模拟管路的大气流脉动,模拟和实测结果的最大相对误差均小于10%。     

脉动流化床中气-固传热特性及干燥特性的研究

分析了脉动流化床中气-固传热特性及干燥特性．研究表明脉动流化床中物料的运动状态,可以看作是其平动、振动和旋转运动的叠加．在一定的气流速度下,处于旋转运动物料的传热效果要比振动物料的传热效果好．将Ranz—Marshall公式应用到在脉动流化床气-固传热系数的计算中,有其局限性．气流温度是影响干燥过程降水幅度的重要参数,床层静止高度及脉动频率对干燥过程的影响很小．当气流速度等于或高于最小脉动流化速度时,床层内的温度分布均匀一致,脉动频率对温度分布的影响很小．     

卡门涡诱发的水电机组振动特性研究

针对近年来我国大中型水电站接连发生卡门涡诱发的机组振动问题,介绍了影响叶片卡门涡频率和脉动幅值的主要因素,并根据作者多年来的工程经验,总结归纳了卡门涡诱发的机组振动的基本特征,提出了避免或消除叶片卡门涡共振的工程措施.     

往复式空压机管道内气流脉动及对设备影响

空压机管道内气流脉动方程是拟线性偏微方分方程组,采用吉尔法进行数值计算分析,有效解决了解的发散问题。文中介绍了方程组的变换、数值解法、边界处理等问题,以及气流脉动对空压机设备运行的影响。     

往复式空压机管道内气流脉动脉对设备影响

空压机管道 内气流脉动方程是拟线性偏微分方程组，采用吉尔法进行数值计算分析，有效解决了解的发散问题，文中介绍了方程组的变换、数据解法边处理等问题，以及气流脉动对空压机设备垢影响。     

Auto PIPE在架空蒸汽管道应力分析中的应用

以某企业架空中压蒸汽管道(自然补偿)为例,基于Bentley AutoPIPE软件的中压蒸汽管线系统进行建模,管架选取以及应力分析,结合理论应力验算方法,采用Auto PIPE软件对计算管系在自然补偿条件下进行应力分析验算。结果表明,合理的管道走向以及正确的管道支吊架选取可以增加管道的自然补偿能力,避免整个管系因应力过大而引起管道疲劳的现象。