大型活塞式压缩机管道振动原因分析
- 发布时间：2013/1/31 9:17:55
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1振动原因分析
1.1激振力分析
由于大型活塞式压缩机吸排气为间歇性且吸排气量大，使气流的压力和速度呈周期性变化且气流脉动大。在管道的弯头、异径管、控制阀、直管段等部位产生较大的激振力，引起了管道的振动。
1.1.1直管
设管道的截面积为s，管内压力为P，P可以分解为一平均压力Pm与脉动压力P1。平均压力Pm看作静压力，在管道振动问题中可以不考虑，而脉动压力P1引起管道沿轴向伸长与收缩变形以及沿径向的扩大与缩小变形，也就是管道振动的振幅位置。
1.1.2弯头
1.1.3异径管
与直管一样只考虑压力脉动部分。其变形除了与直管段类似的沿轴向伸长与收缩变形以及沿径向的扩大与缩小变形之外，还增加了由于P1S1-P1S2引起的轴向往复运动。
压缩机工艺管道一般同时具有直管、弯头、异径管等，因此，各种变形叠加形成了管道的周期性振动位移，其方向多样。
1.2气柱振动系统分析
往复压缩机管路内输送的气体，其平均流速相对气体介质中的声速低得多，故可视气体为静止的。这种静止的气体称为气柱。气柱可以压缩、膨胀，是一个弹性体，气柱又有一定的质量，故气柱本身是一个振动系统。当气柱受到一定的激发之后，就会形成一定的受迫振动。振动的结果表现为压力脉动，当脉动的气柱遇到弯头、三通、异径管等时就形成激振力。当激发频率与气柱固有频率（通常是多个）之一相等或相近时，就会激发气柱形成强烈的脉动，称为气柱共振。如果激发频率与管段的固有频率相等或相近，此时气柱处于共振状态的长度称为共振管长。
1.3机械振动系统分析
由管道、管道附件、容器、支架等构成，受到激发后产生机械振动响应，即通常所说的管道振动。当激发力的频率与管道结构系统的固有频率之一相等或相近时，就形成了机械共振，此时出现zui大的振动幅度。
当激发频率、气柱固有频率、管道结构固有频率三者相等或相近时，出现zui严重的管道振动。
2管道减振措施
往复活塞式压缩机气流脉动无法避免，故管道振动也无法避免，我们要尽可能地把振动控制在一定范围，保证管系长周期使用不破坏。在采取管道减振措施时切忌不作任何分析盲目减振，不但效果不好，而且有可能加速管道的失效。如表一所示针对不同的原因采取不同的减振措施。