本文關(guān)鍵詞：往復(fù)式壓縮機(jī)管路系統(tǒng)振動分析

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【摘要】：往復(fù)式壓縮機(jī)是石化工業(yè)中的重要機(jī)械設(shè)備,其管路系統(tǒng)的振動直接影響到設(shè)備的功能和安全。造成往復(fù)式壓縮機(jī)管路系統(tǒng)振動的載荷主要有管路內(nèi)氣流的脈動壓力對管路造成的諧波載荷、設(shè)備動不平衡載荷及地震載荷。本論文在某壓縮機(jī)出口搭建管路試驗(yàn)系統(tǒng),對其進(jìn)行靜力分析和動力分析；通過在管路系統(tǒng)中添加支架和緩沖罐來進(jìn)行管路系統(tǒng)的減振研究,并對比分析各減振方法的優(yōu)劣；對某供氣系統(tǒng)中管路進(jìn)行柔性分析,探究地震載荷工況下管路的柔性與其可傳遞的振動量之間的關(guān)系。論文對以下問題進(jìn)行分析研究并得到結(jié)論如下：(1)應(yīng)用CAESARII軟件對壓縮機(jī)管路試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了靜力分析和動力分析,并對管道進(jìn)行了疲勞應(yīng)力分析和強(qiáng)度評定。將試驗(yàn)管路實(shí)際振動量的測量結(jié)果與軟件的模擬結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)兩者吻合較好,從而驗(yàn)證了本論文所采用的模擬分析方法是合理的,結(jié)果是可信的。(2)研究了在管路系統(tǒng)中添加支架或緩沖罐的減振效果,發(fā)現(xiàn)在不考慮溫度影響的情況下,添加管路支架可以改變管系的固有頻率并使其避開壓縮機(jī)激振頻率的共振頻率范圍；管路中添加支架還可以減小其振動位移和降低動態(tài)疲勞應(yīng)力。根據(jù)避開共振區(qū)準(zhǔn)則可以得出支架安裝位置的最優(yōu)方案。添加緩沖罐可以改變管路氣柱的模態(tài)并使管路氣柱共振頻率避開壓縮機(jī)激振頻率的共振頻率范圍,并且添加緩沖罐可以有效減小壓力脈動,降低管路激振力,極大程度地降低管路振動水平。本文分析發(fā)現(xiàn)對于往復(fù)式壓縮機(jī)管路減振,添加緩沖罐方案優(yōu)于添加支架方案,在進(jìn)行往復(fù)式壓縮機(jī)管路設(shè)計(jì)時(shí),壓力脈動值當(dāng)放在首位考慮。(3)利用CAESARII分析得出某配氣臺不同形狀的后接管路的相對柔性系數(shù),并對配氣臺和其后接管路進(jìn)行了地震載荷下的振動試驗(yàn)。由試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),相比高頻隨機(jī)鑒定級振動試驗(yàn),低頻正弦鑒定級試驗(yàn)中,管子傳遞給配氣臺的振動量級較小,且試驗(yàn)中主要用其測試配氣臺的固有頻率。因此,整個(gè)試驗(yàn)將隨機(jī)鑒定級的振動試驗(yàn)環(huán)境作為考核整體配氣臺及后接管路抗振能力的主要振源環(huán)境。由管路柔性系數(shù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得,在高頻隨機(jī)鑒定級試驗(yàn)中,振動量級的傳遞值跟管子的柔性大致成反比關(guān)系,管子柔性越高,由地面架體產(chǎn)生的振動量經(jīng)管子傳至到配氣臺的振動量越小,通過分析可以得出該配氣臺不同通徑的后接管對應(yīng)的可選擇的最優(yōu)管路形狀。
【關(guān)鍵詞】：往復(fù)式壓縮機(jī)管路系統(tǒng) 支架與緩沖罐減振 管路疲勞應(yīng)力分析 地震載荷
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-18
• 第一章 緒論18-26
• 1.1 課題來源及研究目的和意義18
• 1.2 往復(fù)壓縮機(jī)管路振動概述18-21
• 1.2.1 往復(fù)式壓縮機(jī)管路振動原因18-19
• 1.2.2 往復(fù)式壓縮機(jī)管路共振機(jī)理介紹19-21
• 1.3 往復(fù)壓縮機(jī)管路系統(tǒng)減振技術(shù)概述21-24
• 1.3.1 往復(fù)式壓縮機(jī)管道系統(tǒng)常用減振方法21-22
• 1.3.2 往復(fù)壓縮機(jī)管路系統(tǒng)減振技術(shù)研究進(jìn)展22-24
• 1.4 本課題的研究內(nèi)容24-26
• 第二章 往復(fù)式壓縮機(jī)管路振動研究26-54
• 2.1 往復(fù)式壓縮機(jī)管路試驗(yàn)系統(tǒng)26-27
• 2.2 往復(fù)式壓縮機(jī)管路系統(tǒng)振動分析方法27-31
• 2.2.1 往復(fù)式壓縮機(jī)工作機(jī)理28-30
• 2.2.2 試驗(yàn)管路振動分析方法30-31
• 2.3 往復(fù)式壓縮機(jī)管路系統(tǒng)氣柱聲學(xué)模擬31-39
• 2.3.1 管路氣柱模態(tài)分析31-35
• 2.3.2 往復(fù)式壓縮機(jī)氣流脈動分析35-38
• 2.3.3 往復(fù)壓縮機(jī)管路彎頭激振力計(jì)算38-39
• 2.4 往復(fù)壓縮機(jī)管路系統(tǒng)靜力分析39-43
• 2.4.1 CAESAR Ⅱ管道應(yīng)力分析理論39-41
• 2.4.2 試驗(yàn)管路系統(tǒng)靜應(yīng)力分析41-43
• 2.5 往復(fù)式壓縮機(jī)管路系統(tǒng)動力分析43-52
• 2.5.1 管路動力分析內(nèi)容43
• 2.5.2 往復(fù)式壓縮機(jī)管道振動理論研究43-45
• 2.5.3 試驗(yàn)管路系統(tǒng)的模態(tài)分析45-47
• 2.5.4 試驗(yàn)管路系統(tǒng)的疲勞應(yīng)力分析47-48
• 2.5.6 試驗(yàn)管路試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果對比48-52
• 2.5.7 試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果誤差分析52
• 2.6 本章小結(jié)52-54
• 第三章 往復(fù)式壓縮機(jī)管路系統(tǒng)減振方案研究54-70
• 3.1 添加支架減振54-61
• 3.1.1 模態(tài)分析法確定支架安裝位置54-55
• 3.1.2 試驗(yàn)管系A(chǔ)方案減振管路模態(tài)及疲勞分析55-57
• 3.1.3 試驗(yàn)管路B方案減振模態(tài)及疲勞應(yīng)力分析57-60
• 3.1.4 A方案與B方案對比研究60-61
• 3.2 添加緩沖罐減振61-66
• 3.2.1 添加緩沖罐管路氣柱模態(tài)分析61-65
• 3.2.2 添加緩沖罐管路氣柱壓力脈動分析65-66
• 3.2.3 添加緩沖罐管路彎頭激振力計(jì)算66
• 3.3 添加支架與添加緩沖罐在管路減振方面的對比研究66-68
• 3.3.1 各減振方案優(yōu)劣66-67
• 3.3.2 各減振方案管系振幅和速度對比67-68
• 3.4 本章小結(jié)68-70
• 第四章 地震工況下管路振動試驗(yàn)70-82
• 4.1 往復(fù)式壓縮機(jī)供氣系統(tǒng)70-71
• 4.1.1 供氣系統(tǒng)介紹70-71
• 4.1.2 配氣臺和研究管段結(jié)構(gòu)圖71
• 4.2 研究管段柔性分析71-75
• 4.2.1 試驗(yàn)管段概述71-73
• 4.2.2 試驗(yàn)管段柔性系數(shù)計(jì)算73-75
• 4.3 振動試驗(yàn)條件及隔振器工作原理75-77
• 4.3.1 振動試驗(yàn)條件75-76
• 4.3.2 隔振器工作原理概述76-77
• 4.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析77-80
• 4.5 本章小結(jié)80-82
• 第五章 結(jié)論與建議82-84
• 5.1 結(jié)論82-83
• 5.2 對后續(xù)研究的建議83-84
• 參考文獻(xiàn)84-86
• 致謝86-88
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-90
• 作者和導(dǎo)師簡介90-91
• 附件91-92

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 史江楓;潘麗華;;二氧化碳壓縮機(jī)管路振動分析及減振措施[J];安徽化工;2011年01期

2 孫學(xué)軍;趙樹炳;程暉;;內(nèi)壓對管道系統(tǒng)柔性分析的影響[J];管道技術(shù)與設(shè)備;2015年01期

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本文編號：947192