管式GGH振动原因分析及对策
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1管道振动的危害在化工生产中,有物料流动的管道都存在振动现象。
振动是不可避免的,如果振动的振幅超过了标准范围,将会造成很多方面的危害。
主要有造成管道上的阀门、管件的松动损坏,甚至引发连接的设备振动和损坏、管道的开裂等危害,造成有毒有害物料的泄漏,直接影响管道的安全运行和操作人员的人身安全。
2管道振动的原因分析2.1施工安装管道和动设备连接,动设备的振动造成管道的振动。
如泵及泵的出口管线的振动。
在安装施工过程中,如果泵的出入口管线和泵的出入口法兰不对中或对中不好,就有可能造成管线在外力作用及其他因素的影响下,使管线产生形变,引起振动,造成振动超标。
通常来看,管道衔接的弯头、阀门及相关的异径管,会带来偏大的振动,引起体系以内管道的振动。
体系构架下的激荡力,会增添原有的压力脉动。
伴随着频率的递增,管道振动原有的振幅也会随之递增,这样一来,就引起了管道振动的加剧。
2.2管道内物料流动频次和系统固有频次相同,造成共振管道中的物料流动带有预设的固有频率,如果管道内的物料被动设备(泵)激发出来的频率等同管道的固有频次,就会发生共振,会造成管道本身带有剧烈震荡的总倾向。
因此,在管道设计时,要让管道原初的频率与机械原初的振动频率保持特有的差距。
动设备设定好的振动频率是不能改变的,因此,通常通过更替管道固有的布设状态,或调整管道的支架或吊架,来调和设定好的频率,以达到期待的减振效果。
2.3汽蚀造成的管道振动当物料流经阀门、异径管、限流孔板等节流装置时,由于流速会因流通面积的减小,物料在节流装置处流速会增大,造成部分静压力转变为动压力,从而在节流装置两侧产生很大的压力降。
由于节流装置后流束的紧缩,断面流体高速流动可引起局部压力低于物料对应的相应的饱和压力,尤其对于一些易挥发的物料,这种现象更加明显。
此时物料中的易挥发物质将会汽化产生气泡,这些气泡在节流装置的下游会因为压力的恢复造成破裂,形成高速微小的液体射流,局部形成高于管道振动原因分析和治理Cause Analysis and Treatment of Pipeline Vibration冯秀朝(河北沧州大化聚海分公司,河北沧州061000)FENG Xiu-chao(Juhai BranchofHebeiCangzhouDahuaGroupCo.Ltd.,Cangzhou061000,China)【摘要】河北沧州大化聚海分公司光化车间光气化循环泵出口管线振动强烈,管线有晃动现象。
管道抖动处理方法管道抖动处理方法有以下几个步骤:1. 消除频率共振:为防止管道系统发生共振,在选择管道两个支座间的距离时,应使管段的固有频率比激励基频高30%或低30%。
对于复杂的管道系统,固有频率很多,而且间隔很小,很难使管系脱离各阶共振区,但是高阶共振振幅因为幅值较小,故不必考虑,只要避开管系基频或低阶共振频率就可以了。
常用的改变管道固有频率、消除管道共振的方法有以下几种。
改变管道参数:缩短管道长度或扩大管道直径,可以使管道系统的刚度、固有频率及共振的简谐阶次得到提高,从而避免共振。
这适用于处于设计阶段的压缩机装置的管道系统。
改变支承刚度:支承刚度大小是影响管道固有频率的重要因素。
支承刚度越高,管系的固有频率值越高,反之固有频率值越低。
所以支承的结构应做成刚度大而质量要小,管道和支承间力求采用刚性连接。
一般可采用增加支承点、加固支承或在管路上附加质量的方法,改变管道的固有频率,使其远离激振频率。
应注意的是,采用增加支承的方法只适用于管道振动是由共振引起的情况,并且使用时要对管道进行应力校核。
否则盲目采用的话,可能会增加管道中的应力,加速管道的破裂。
2. 改变管线走向:对于振动问题严重的管线,可以考虑改变其走向以降低振动。
具体操作方法包括改变管线的走向、增加弯头、调整阀门位置等。
3. 安装阻尼器:在管线振动严重的部位安装阻尼器可以有效地减小振动。
常用的阻尼器有液压阻尼器和弹簧阻尼器等。
在安装时,需要根据具体情况选择合适的阻尼器和数量,并进行相应的试验验证其效果。
4. 加强支承:对于因支承刚度不足引起的振动问题,可以通过加强支承来提高其刚度。
具体方法包括增加支承点、加固支承或在管路上附加质量等。
5. 定期维护和检查:定期对管道系统进行检查和维护可以及时发现和解决潜在的振动问题,避免问题恶化。
以上方法仅供参考,具体处理措施需要根据实际情况进行选择和调整。
同时,在进行任何处理措施前,都需要进行充分的评估和试验验证,确保其安全可靠。
分析管道震动与裂缝的原因及其消除措施摘要:管道振动与裂缝的存在严重干扰正常生产,造成安全隐患,积极解决这类问题对实现安全生产有重要意义。
本文介绍了管道振动与裂缝产生的原因,并结合原因分析探讨了如何实现减震消震的举措,希望能够改善管道振动与裂缝现象,促使压缩机安全运行。
关键词:管道振动减震消震管架石油化工领域往复式压缩机应用较为普遍,这类机械常见问题为管道振动与裂缝,尤其是压缩器工作时,缓冲罐等容器刚性连接的地方经常出血裂纹,不仅影响正常生产应用,还存在较大的安全隐患,所以积极分析压缩及管道振动和裂缝出现原因,并积极探讨消除措施,是实现安全生产的重要举措。
一、管道振动与裂缝产生原因管道振动与裂缝的产生主要以气流脉动、共振和内部机械原因为主。
往复式压缩机工作时需要通过活塞在气缸内的往复运动实现气体的吸入、压缩和排出,这种周期性运动决定了管道进出口内流体呈现脉动状态,一旦气流遭遇管件产生激振力,即可产生管道振动现象。
管道内容纳的气体可称为气柱,压缩机工作时促使气柱不断压缩、膨胀,以激发频率工作,管道内部管件与支架组成弹性系统以固有频率运作,当激发频率与固有频率接近或相等时导致压力脉动异常从而产生管道内的机械共振现象[1]。
内部机械原因主要为管道设计不合理、内部机械动平衡性能差、基础与支撑不当等,导致压缩机工作时出现管道振动现象甚至造成裂缝。
二、管道振动与裂缝消除举措分析1.管道减震目前,管道减震措施主要以三种为主,分别是通过控制气流脉动、合理设计管道来减少谐振发生,通过调整激发频率和固有频率避免其相近或固定,通过合理设计管道装配结构、调整牢固压缩机组实现减震目的。
往复式压缩机内决定压力脉动和振动发生的二因素主要包括压缩机参数、系统噢诶之与压缩介质的物理参数,三种因素在振动的发生中有着重要影响[2]。
减震举措中,减少气流脉动是常见方法,可通过设置缓冲器实现减震目的,缓冲器内部的芯子元件可有效减弱压力脉动,效果理想。
锅炉汽水系统管道振动存在的问题与对策分析对于锅炉汽水系统,管道振动是一种很常见的问题,如果不及时解决,会对锅炉的安全稳定性造成很大的威胁。
管道振动的本质是瞬时能量在管道中传递引起管道结构共振,从而产生振动。
一、问题分析1、管道振动的原因管道振动多因管道本身局部刚度不足或者流体对管道振动作用引起的。
局部刚度不足,指的是管道在弯头、三通等局部连接处强度不够,或者由于现场安装、施工不规范等问题,导致管道连接不牢固。
流体对管道振动的作用则是由于流体在流动的过程中形成压力脉动,达到一定的脉动频率时,便会引起管道共振。
2、管道振动的危害管道振动会引起管道结构的疲劳损伤,导致管道断裂、连接件松动等问题。
如果振动幅度过大,容易引起管道支架变形甚至破坏,进而影响电站的生产安全稳定性。
此外,管道振动还会对电站的周边环境造成噪声污染。
二、对策分析1、加强管道支架的设计和制造管道支架是承受管道重量和振动荷载的重要组成部分,因此应该加强设计和制造。
在设计时,应保证所有管道支架都能承受其承载荷载。
制造时,要求管道支架具有足够的刚度和强度,并应保证制造精度,实现加工和受力的可靠性。
2、增加管道局部刚度针对局部刚度不足的问题,可以通过增加管道的局部刚度来降低振动幅度。
具体来说,在管道的弯头、三通等连接处,可以增加衬垫或加厚连接部位,提高局部刚度,防止管道在弯曲处形成共振。
3、降低流体脉动降低流体脉动是减小管道振动的有效途径。
要实现这一点,可以采用减压阀、膨胀节等措施来减少流体脉动,稳定管道系统的流量和压力。
4、增加管道阻尼为了增加管道的阻尼,可以在管道跨越建筑物或地形复杂地区时,增设阻尼支吊件。
此外,还可以在管道周围填充热胶等材料,来增加管道阻尼,减小管道振动幅度。
5、加强现场管理和维护在现场管理和维护方面,电站应建立完善的管理制度和应急预案,定期对管道系统进行巡检、清洗和检修。
对于存在管道振动的区域,要加强检查和维护,及时发现问题,及时解决。
管道振动的消振方法-管道振动是指管道在运行过程中发生的振动现象。
管道振动对管道系统的安全性、可靠性和使用寿命都会带来不利影响,因此需要采取适当的振动消振方法来解决这一问题。
本文将介绍几种常用的管道振动消振方法,并对它们的原理和应用进行讨论。
一、原因分析管道振动的原因主要包括流体激励、结构共振和外界干扰等多个方面。
在进行振动消振之前,首先需要对振动的原因进行分析和识别。
根据振动的特点和频率特性,可以确定振动的源头,从而进一步采取相应的消振方法。
二、加固和改造管道系统的加固和改造是一种常用的振动消振方法。
通过加固和改造管道系统的结构,可以有效地减小振动的幅值和频率,从而达到消除振动的目的。
常见的加固和改造措施包括增加管道的支撑、改变管道的结构形式、增加管道的刚度等。
三、振动吸收器振动吸收器是一种专门用于消除振动的设备。
它通过吸收振动能量,减小振动的幅值和频率,从而达到消除振动的目的。
振动吸收器主要有多种形式,如塔式振动吸收器、液体阻尼器、液体腔体等。
根据振动的频率特性和振动吸收器的工作原理,可以选择适当的振动吸收器来解决管道振动问题。
四、管道支撑和阻尼适当的管道支撑和阻尼是一种简单有效的振动消振方法。
通过增加管道的支撑点和支撑形式,可以减小振动的幅值和频率,从而达到消除振动的目的。
在管道系统中设置适当的阻尼装置,如减振器、减震器等,可以有效地消除振动。
五、软管和伸缩节软管和伸缩节是一种常用的振动消振方法。
它们通过柔性的连接方式,可以吸收管道系统中的振动能量,减小振动的幅值和频率,从而达到消除振动的目的。
软管和伸缩节的选用和安装需要考虑多个因素,如振动频率、工作温度、压力等。
六、振动监测和预警系统振动监测和预警系统是一种主动的振动消振方法。
通过对管道系统的振动进行实时监测和分析,可以及时发现和预警振动异常,从而采取相应的措施进行振动消除。
振动监测和预警系统的设计和应用需要考虑多个因素,如传感器的选择、信号处理算法的设计等。
管道振动的消振方法管道振动是指管道在运行过程中出现的振动现象,它不仅会降低管道的使用寿命,还会对设备的正常运行产生负面影响。
针对管道振动,我们可以采取一系列消振方法。
一、改善管道的支撑形式管道的支撑形式是影响管道振动的重要因素之一,当管道支撑形式不适宜或支撑间距过大时,管道振动就会比较严重。
因此,可以通过改善管道的支撑形式来降低振动。
一般而言,提高管道的支撑强度和支撑密度,采用适当的支架和支撑材料,可以有效地降低管道振动。
二、调整管道的工艺参数管道振动的消振方法还可以通过调整管道运行过程中的工艺参数来实现。
例如,通过调整流体的速度、流量、压力、温度等参数,可以减少振动。
另外,在管道连接处安装减振装置,可以有效地降低振动产生的影响。
三、加装减振器当管道振动仍无法通过上述方法降低时,可以考虑加装减振器来消除振动。
减振器的种类比较多,例如弹簧式减振器、液压减振器、空气减振器等,可以根据具体的情况选择合适的减振器。
通过加装减振器可以有效地降低管道的振动。
四、管道阀门的合理设置阀门的设置及调节对工况稳定具有重要的影响,合理的阀门设置可以消除管道中的跳流、水横飞、噪声及振动等故障现象。
阀门的设置应以保证管道流量和管道稳定为基础,通过设计阀门的开度,限制管道流量,减小流体的压力变化,以达到减小管道振动的目的。
五、根据振动原因采取相应措施针对不同的振动原因,可以采取相应的消振措施。
例如,在管道振动产生的原因是介质和管道之间的摩擦时,可以通过增大管道直径或润滑剂等方式来消除摩擦。
当管道振动产生的原因是流动介质本身特性引起的时,可以通过调节介质的温度、流量等参数来降低振动。
因此,在消振时需要针对具体的情况采取相应的措施。
综上所述,针对管道振动的消振方法有很多种,我们可以通过改善管道的支撑形式、调整管道的工艺参数、加装减振器、管道阀门合理设置以及根据振动原因采取相应措施等方式来消除管道振动,以保证管道的正常运行和设备的正常使用。
管式空气预热器振动的原因分析及处理一、前言茂名热电厂建于1958年,锅炉设备为两台220t/h和两台410t/h 的燃油锅炉,到了20世纪末,油价不断上升,为了降低发电成本,茂名热电厂发展水煤浆应用技术,以煤代油,推广洁净燃料水煤浆燃料。
于2001~2002年先后把两台220t/h燃油炉改为燃水煤浆、油两用炉,成为国家级水煤浆燃烧发电的示范基地。
于2004年,又把#3炉为WGZ410/100-3型燃油炉改烧水煤浆,为保证锅炉的出力,进行了锅炉炉膛扩容,降低炉膛热负荷等技术改造,尾部回转式预热器改为管式预热器。
炉改安装施工完,进行了锅炉的风压和冷态试验,在试验过程中,当送风机的调节档板开到40%时,管式空气预热及其入口风道出现了较为剧烈的振动,风机无法继续升负荷。
随着送风机负荷的升高,管式空气预热器振动加剧,被迫进行管式空气预热器防振改造处理。
二、原因分析本次改造的管式空气预热器结构布置分为高、低温两级,低温段又分为上、下两段,均采用错列光管束立式布置。
预热器剧烈振动时,甲、乙两侧送风机调节档板开度35%,甲送风机:电流41.9A,风机出口压力1810Pa,风量18万立方米;乙送风机:电流37.2A,风机出口压力1087Pa,风量15万立方米。
根据现试运情况及测试数据,振动剧烈,振动声音很大。
在管式空气预热器中,当汽流横向绕流管束时,卡门涡街的交替脱落会引起风声响效应,因为卡门涡流的交替脱落会引起空气预热器中气柱的振动。
当漩涡的脱落频率与管箱的声学驻波振动频率相重合时,会诱发强烈的管箱声学驻波振动,产生很大的噪声,造成空气预热器管箱的激烈振动。
卡门涡流频率fK=StV/d式中:St———斯特罗哈数V———空气进入空预器速度D———管子的直径气室固有频率fc=式中:C———谐波的阶次T———气流平均温度L———气室宽度当C=1时,气室固有频率称为基本频率,以f表示。
管式空气预热器的声学共振过程是锅炉机组升负荷时,卡门涡流频率逐渐接近于气室固有频率,首先在锅炉低负荷时可能重合,由于激发能还不足以产生强烈的振动,随着锅炉负荷的增加,使空气预热器产生强烈的振动,并发出噪声,导致于设备疲惫破坏和锅炉机组被迫被迫降负荷运行。
管道振动的主要原因、危害及消除措施在机组转动设备和流动介质中,低强度的机械振动是不可避免的,转动设备机械振动通过系统连接部件及介质传递至系统管道,从而对机组的安全运行构成很大的威胁。
下面是小编带来的管道振动的主要原因、危害及消除措施,有兴趣的可以看一看。
管道振动的危害在机组转动设备和流动介质中,低强度的机械振动是不可避免的,转动设备机械振动通过系统连接部件及介质传递至系统管道,从而对机组的安全运行构成很大的威胁。
管道振动的危害主要包括以下几点:1. 对工作人员危害:干扰工作人员的视觉,降低施工效率;工作人员感觉疲劳;导致质量事故甚至安全事故;长期在相当强度下的振动环境中工作,则可能对施工人员身体造成较大危害或影响。
2. 对建筑物危害:由于管道振动强度和频率的不同,将会使某些建筑物的建筑结构受到破坏(常见的破坏现象表现为基础和墙壁的龟裂、墙皮剥落、石块滑动,重者可使建筑物地基变形等)。
3. 对精密仪器的危害:管道振动会影响系统精密仪器及仪表的正常运行,影响对仪器仪表的刻度阅读的准确性和阅读速度,甚至跟本无法读数,如振动过大,会直接影响仪器仪表的使用寿命,甚至受到破坏;对某些灵敏的电器,如灵敏继电器,振动甚至会引起其误动作,从而可能造成一些重大事故。
4. 对系统主设备的危害:长期的管道振动回造成系统主设备出力不均,影响主设备的机械性能及正常运行。
管道振动产生的原因及消除措施机组系统管道振动根本原因在于机组的设计、安装、操作及运行等方面,系统管道振动直接反映了转动设备的机械性能及运行情况。
当系统设备及管道发生振动时,应针对具体情况,逐一分析可能造成振动的原因,找出问题的症结后,再经过认真的讨论和分析制定可行、有效的处理措施加以消除,将振动危害减轻到最低限度。
钢管的振动和噪声控制在生活中,钢管被广泛应用于建筑、工业和交通等领域。
然而,钢管的使用也会产生振动和噪声,严重影响着人们的生活和健康。
为了减少钢管振动和噪声,需要采取相应的控制措施。
一、钢管振动的原因及影响1.1 原因钢管振动产生的原因很多,主要包括以下几点:(1)机械振动:机械振动是指机械设备在运行过程中所产生的振动。
受到机械振动的影响,钢管上的物体会发生共振,从而导致钢管本身振动。
(2)气动振动:气动振动是指空气流动对钢管的作用。
风在钢管表面吹过时,会形成一定的气动力,从而使得钢管发生振动。
(3)水动振动:水动力是指水流对钢管的作用。
当水流通过钢管时,会形成一定的水动力,从而使得钢管发生振动。
(4)地震振动:地震是指地球表面突然发生的地震波,会对钢管造成较大的振动影响。
1.2 影响钢管振动会带来很多负面影响,主要表现在以下几个方面:(1)噪声污染:钢管振动会产生噪声,严重影响人们的健康和生活质量。
(2)结构破坏:钢管振动会使得钢管及其连接处的构件承受过大的振动荷载,从而导致结构破坏。
(3)设备损坏:钢管振动会对管道的设备造成磨损和加速老化,进而导致设备失效或性能下降。
二、钢管噪声的控制方法对于钢管产生的噪声,需要采取一些控制措施来降低噪声水平。
下面介绍几种常见的控制方法:2.1 隔振控制隔振控制是减小钢管振动和噪声的有效方法之一。
其工作原理是通过隔离钢管和振源之间的振动能量传递,降低振动对周围环境的影响。
隔振控制主要分为硬度隔振和柔度隔振两种。
硬度隔振是指在钢管的连接处加装硬度较高的隔振件,使得振动能量无法通过连接处传递。
柔度隔振是指在钢管的连接处加装柔性隔振件,使得钢管连接处具有较高的柔度,从而降低钢管的振动传递。
2.2 吸声材料控制吸声材料控制是通过使用吸声材料来减少钢管噪声的方法。
吸声材料能够吸收钢管振动产生的噪声,从而降低噪声水平。
常见的吸声材料包括聚酯纤维、玻璃纤维、泡沫材料等,这些材料能够吸收钢管振动产生的声波,使声波能够被材料吸收而不会反射。
管道振动原因分析及处理作者:高文琦来源:《中国科技博览》2019年第03期[摘要]在建筑工程中,管道是重要的组成部分。
热电厂中由于考虑热膨胀补偿,管线弯道比较多,同时还要考虑节约用地、减少管道散热,布置起来就对空间要求比较高。
管道振动会导致管道系统及其附件产生裂纹、损坏及功能失效,为保证安全经济生产,防止管道振动开裂,分析管道振动就成为一项必要内容。
[关键词]热电厂管道振动中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0297-01一、工程概况及振动现象本工程为满足化工厂生产用蒸汽,采用热电联产方式,建设3×460t/h煤粉锅炉,配2×100MW高温高压抽汽机组,同步建设100%烟气脱硫、脱硝设施。
同时更新热电厂原3号B6-8.83/3.7机组。
本工程参照对应机组最大抽汽量,共选用2台进口减温减压装置。
中压减温减压装置1台,参数为P1/P2=9.81/3.7 MPa,t1/t2=540/430℃ G=160 t/h。
低压侧管道材质为15CrMo。
低压减温减压装置1台,参数为P1/P2=9.81/1.2 MPa,t1/t2=540/271℃,G=200t/h,设计管径为Φ530×11,低压侧管道材质为20号钢,作为热源备用,设备均选用进口成套产品。
减温减压器入口位于标高15m的除氧间,出口管道布置在4.5m层。
除氧间纵、横向均采用现浇钢筋混凝土框架结构,矩形截面柱,B列柱断面为600×1200mm;C列柱断面为700×1500mm,各层楼面及屋面采用现浇钢筋混凝土板,细石混凝土压光。
横向框架各层楼面梁断面分别为:4.500m层:450×1000mm;9.000m层:500×1200mm;15.000m层:500×1500mm在调试过程中发现低压减温减压装置管道出现明显振动,送汽流量70t/h时,双幅振动值为129µm,送汽流量170t/h时,振动幅度可达190µm。
管道振动的主要原因、危害及消除措施管道振动的危害
在机组转动设备和流动介质中,低强度的机械振动是不可避免的,转动设备机械振动通过系统连接部件及介质传递至系统管道,从而对机组的安全运行构成很大的威胁。
管道振动的危害主要包括以下几点:
1.对工作人员危害:
干扰工作人员的视觉,降低施工效率;工作人员感觉疲劳;导致质量事故甚至安全事故;长期在相当强度下的振动环境中工作,则可能对施工人员身体造成较大危害或影响。
2.对建筑物危害:
由于管道振动强度和频率的不同,将会使某些建筑物的建筑结构受到破坏(常见的破坏现象表现为基础和墙壁的龟裂、墙皮剥落、石块滑动,重者可使建筑物地基变形等)。
3.对精密仪器的危害:
管道振动会影响系统精密仪器及仪表的正常运行,影响对仪器仪表的刻度阅读的准确性和阅读速度,甚至跟本无法读数,如振动过大,会直接影响仪器仪表的使用寿命,甚至受到破坏;对某些灵敏的电器,如灵敏继电器,振动甚至会引起其误动作,从而可能造成一些重大事故。
锅炉管式空气预热器振动原因分析及改造一、概述某石化厂的一台35t/h中压燃油锅炉装有管式空气预热器,该空气预热器的结构简图如图1所示。
该空气预热器最大特点是:烟气流经壳程,空气流经管程,具体的设计参数如表1。
该锅炉在投人运行后,当锅炉负荷大于28t/h时,空气预热器突然发出强烈的振动和噪声,致使司炉工的工作环境条件非常恶劣,空气预热器管箱外的保温层很快开始开裂和脱落,该厂被迫降负荷运行该锅炉,造成了很大的经济损失。
二、原因分析我们曾怀疑过因空气预热器管子的自振和卡曼涡流的脱离相偶合而导致振动,所以对空气预热器管子的固有频率进行计算,计算时假定管子是一个长的、两端固定的、受均布载荷的连续梁,计算出管子(φ40 x 1.5mm)的固有频率为49Hz,而远远小于预热器的驻波频率,因此在计算的基础上排除了这种可能性。
通过认真的分析核算,总结出该空气预热器发生振动和噪声的原因是:烟气流经空气预热器的错列管束时产生了漩涡,漩涡有规律的脱离频率与管箱中存在的某阶声驻波的频率相偶合,该阶驻波被激发,于是空气预热器便产生了强烈的振动和噪声。
1. 涡流产生的机理及频率计算当流体垂直管子轴线作横向流动时,因流体流经的管子是非流线型的,故在管子的两侧将有漩涡产生并脱离。
漩涡是一种流体的螺旋运动,漩涡离开物体在下游形成漩涡尾流,称之为卡曼涡街(图2),卡曼涡街是由两行漩涡尾流构成,位于这两行尾流上的漩涡分别以顺时针方向和逆时针方向旋转且呈现有规律的交替形成。
卡曼涡街的漩涡特性与流体流动的雷诺数(Re)的数值有关,针对本文所涉及的振动,仅与漩涡的有规律脱离有关。
漩涡有规律脱离大都发生在100 < Re < 3×105和Re>3.5×106。
对于燃煤锅炉,烟气中的飞灰含量大,为了防止空气预热器管束间积灰严重,常采用烟气在管内冲刷、空气在管外冲刷的形式。
空气流经管束的Re一般在3×103~2×104范围内。
锅炉汽水系统管道振动存在的问题与对策分析一、问题描述在锅炉汽水系统中,管道振动是一种常见的问题。
管道振动不仅会导致管道系统的损坏,还可能引起设备的故障和产生安全隐患。
对于锅炉汽水系统管道振动问题的分析和对策是非常重要的。
1.1 管道振动的原因管道振动主要由以下因素引起:(1)流体动压力引起管道振动在锅炉汽水系统中,因流体在管道中流动时产生的压力差,可能导致管道振动。
尤其是在高压条件下,流体动压力对管道的振动影响更为显著。
(2)阀门、泵等设备的振动引起管道振动锅炉汽水系统中的阀门、泵等设备可能由于安装不当或运行不稳定而产生振动,从而使管道产生振动。
(3)管道本身的振动特性管道本身的振动特性是导致管道振动的重要原因之一。
正常运行的管道可能由于受到外部扰动或者自身的固有频率而产生振动。
1.2 管道振动存在的危害管道振动不仅会对管道本身造成损坏,还可能对设备和工作环境造成危害。
具体危害表现为:(1)管道和设备的磨损长期的管道振动会导致管道和设备的磨损,降低其使用寿命,需要频繁更换和维修。
(2)设备的故障管道振动可能导致连接件螺栓松动、密封件破裂等问题,从而造成设备的故障。
(3)安全隐患严重的管道振动还可能导致管道松动脱落,造成泄漏,甚至引发爆炸等安全事故。
1.3 管道振动的监测难度由于锅炉汽水系统通常处于高温高压状态,对管道振动的监测和诊断难度较大。
对管道振动的实时监测和预警显得尤为重要。
二、对策分析为了解决锅炉汽水系统管道振动存在的问题,降低振动对系统的危害,需要采取一系列的对策措施。
2.1 设备调整和维护对于容易产生振动的阀门、泵等设备,可以通过调整设备的安装位置、增加支撑和减振装置等方式,降低设备本身的振动。
对设备进行定期的检查和维护,及时发现并处理设备的异常振动,防止设备故障导致的管道振动。
2.2 管道和支撑设计优化合理的管道设计和支撑设计可以降低管道振动的发生概率。
采用合适的管道弯曲半径、增设支吊架等方式,可以有效减少管道本身振动引起的问题。
压⼒管道振动分析及其消除措施化⼯⽣产中,动、静设备通过管道串联来完成⼯艺流程。
在压⼒和流速的作⽤下,管道壁上会承受流体动压⼒。
在⽣产中,⾮定常的管流会引起管道的振动。
动⼒设备、流体输送机械操作振动和外部环境的激励使管道产⽣随机振动。
管线若长期受到振动会产⽣疲劳破坏,尤其是在应⼒集中处。
疲劳破坏可进⽽发⽣管线断裂、介质外泄,引起严重的⽣产事故。
所以要解决管道振动问题。
⼀、压⼒管道的振动原因分析根据管道振动理论,管道、⽀架和相连设备构成了⼀个结构系统,在有激振⼒的情况下,这个系统就会产⽣振动。
管道振动分为两个系统,⼀个是管道系统,另⼀个是流体系统。
压⼒管道的激振⼒可来⾃系统⾃⾝或系统外部。
来⾃系统⾃⾝的主要有与管道相连接的机器的振动和管内流体不稳定流动引起的振动;来⾃系统外的有风及地震等。
振动对压⼒管道是⼀种交变动载荷,其危害程度取决于激振⼒的⼤⼩和管道⾃⾝的抗振性能。
主要影响因素如下:⽓柱固有频率。
管道内充满的流体是⼀个具有弹性的⽓柱,每当压缩机的汽缸吸排⽓时,管内⽓柱便受到⼲扰⽽呈现振动。
机械固有频率。
管系是连续弹性体,存在结构固有频率。
管流脉动引起的振动。
管道流体在压缩机或泵的作⽤下处于脉动状态,当遇到弯管头、异径管、控制阀、盲板等管道元件时,产⽣⼀定的随时间⽽变化的激振⼒,在这种激振⼒作⽤下管道和附属设备会产⽣振动。
液击振动。
液击造成管道内压⼒的变化有时很⼤,严重时可使管⼦爆裂。
管道内流体流速过快,形成湍流引起振动。
⼆、压⼒管道振动消除措施改变管道的固有频率根据振动理论,⼀个机械系统的多⾃由度振动⽅程可⽤矩阵微分⽅程式表⽰式中,M为质量矩阵;X为节点位移⽮量;C为阻尼矩阵;K为刚度矩阵;F为⼲扰⼒及激振⼒⽮量。
由上式知,要改变管线系统的振动特性,可考虑:在管道系统上加装平衡块,改变质量矩阵M,以改变系统固有频率,避免共振发⽣。
改变系统的阻尼矩阵C,如在管道的固定⽀撑的部位放置⾦属弹簧、橡⽪或软⽊等,以达到隔振、消振的⽬的。