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往复式压缩机出口管道振动的原因

  【压缩机网】往复式压缩机是工艺装置中重要的机械设备,往复式压缩机的工作特点是活塞在气缸中进行周期性的往复运动,引起吸排气呈间歇性和周期性,管内气体参数,如压力、速度、密度等不但随位置变化,还随时间作周期性变化,这种现象称为气流脉动。脉动气体遇到弯头、异径管、控制、盲板等元件后,将产生随时间变化的激振力,受此激振力的作用,管道产生一定的机械振动响应。

  压力脉动是往复式压缩机出口管道产生振动的主要原因。压力脉动越大,管道振动的位移峰值和应力也越大。压力脉动的大小,通常用压力不均匀度来衡量。

  由于压力脉动始终存在,往复式压缩机管道在允许范围内存在振动也正常现象,但是,振动过于剧烈将导致管道破坏,造成严重后果。如1976年,陕西某煤矿空压机站因集气管道振动剧烈,导致与之相连的储气罐破裂爆炸,碎片飞出数十米远,砖墙被推倒,附近门窗玻璃被振碎;1982年,吉林化学公司某厂从西德引进一套年产酒精10万t的生产装置,由于配管设计方案有误,试车72h后,放空处即因管道剧烈振动而断裂,乙烯气随即泄出管外立即着火,车间屋架很快烧毁。

  管道振动的第二个原因是共振。由管道与内部流体构成的系统具有一系列固有频率,当往复式压缩机激发频率与某阶固有频率相等时,系统即产生对应于该阶频率的共振。共振时,管道将产生较大的位移和应力,管内流体的脉动达到极大值。工程上常把(0.8-1.2)fn的频率范围作为共振区,其中fn为系统固有频率,只要激发频率落在该频率区内,系统就发生较大的振动。

  管道振动的第三个原因常常是由于机器本身的振动引起。机组本身的动平衡性能差、安装不对中、基础设计不当等均可引起机器振动,从而使与之连接的管道也发生振动。


标签: 压缩机振动管道  

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