浅谈往复式压缩机振动产生的原因及消除方法
- 格式:ppt
- 大小:1.36 MB
- 文档页数:21
加氢装置中往复式压缩机振动原因分析及解决措施摘要:在我国社会经济水平不服提高的今天,工业也得到了较大程度的发展,在这个过程中会面临着很多的机遇和挑战。
就从目前的情况看来,工业发展生产过程中会应用到各种各样的机械设备,其中不可缺少的就是往复式压缩机,这种设备会与各个方面工作之间有着紧密的联系。
不过往复式压缩机会受到一些因素的影响而导致无用功的出现,这样不仅会导致较为严重的机械损失出现,而且还会在能源方面受到损失。
所以,相关工作人员要结合往复式压缩机的实际运行情况及振动原因进行充分的分析,在这之后采取有效的措施进行处理。
关键词:加氢装置;往复式压缩机;振动原因;解决措施前言:通过实际调查发现,加氢装置当中会涉及到较多中设备,其中占据非常重要地位的就是往复式压缩机,这种设备有着较广的适用范围,并且还会对加氢装置整体运行效率和质量带来较大程度的影响。
然而往复式压缩机在运行过程中不可避免的会出现振动,这就要求工作人员要对振动原因进行充分掌握,在这之后进行相应处理,进而才能够达到良好的效果,保障加氢装置的安全长周期稳定运行。
一、往复式压缩机的工作原理第一阶段,膨胀阶段。
在往复运动时会对活塞产生一个巨大推力,让活塞得以开展往复运动。
在活塞和闸门存在较远距离时,能够通过吸气能量的转换来对整体砌体变化产生影响。
当活塞和闸门距离较近时,则能够利用吸气方式进到阀门当中,整体结构也会出现相应改变,阀门也会随之关闭。
第二阶段,吸气阶段。
通常是因为压差二产生吸力,当活塞出现往复运动时,压力差会打开吸入口阀门,导致腔室体积变大,而且在压差作用下气体会逐步吸入工作室内,在气体逐步抽压的情况下,压力差慢慢变小,直至阀门消失。
第三阶段,压缩阶段。
在往复运动过程中活塞反向运动过程中,工作室体积变小,不过工作室压力变大情况下,排气口关闭会让工作是压力变大。
第四阶段,排气阶段。
压缩完毕后,工作室内部压力巨大,这时需要将气阀压力克服,排出气体。
往复式压缩机气流脉动与管路振动问题分析与解决王建刚3 李志刚(兰州石化合成橡胶厂)摘 要 针对往复式乙烯压缩机管网振动严重超标的问题,通过测量振动值、分析振动原因,采取重新布管、增加缓冲罐等措施,使管线振动情况得以明显改善。
关键词 往复式压缩机 管道振动中图分类号 T Q051121 文献标识码 B 文章编号 025426094(2009)0420384202 往复式乙烯压缩机为兰州石化合成橡胶厂苯乙烯车间分子筛装置的关键设备之一,是为整个烷基化反应系统提供符合压力要求的乙烯。
该设备于2004年6月投产运行,投产后压缩机管网振动严重超标,压缩机系统故障频繁。
针对以上情况,笔者对2台乙烯压缩机组进、出口管线进行了振动测量和振动分析,根据分析结果,制定相应的减振措施,解决了振动超标问题。
1 乙烯压缩机参数及故障情况乙烯压缩机相关参数如下:型号 L W23/44形式 L型复动式无油润滑乙烯压缩机气体成分 乙烯C2H499%,C2H6、C3H8等1%驱动方式 三相感应电动机皮带轮传动流量 12m3/m in吸入压力 1MPa排出压力 4.4MPa乙烯压缩机系统故障的主要表现为:a.因管线振动,影响管路上仪表的正确示值,甚至在运行之初,各流量仪表和安全监控仪表无法正常显示,直接影响装置的安全稳定生产。
b.由于管线振动严重,管线上法兰联接螺丝易松动,造成乙烯气体自法兰处外漏,由于乙烯气体具有易燃易爆性,严重威胁装置的安全生产。
c.管线的振动也导致管线焊缝疲劳损伤加剧,2005年6月一处弯头对接焊缝开裂,装置被迫紧急停车,对所有乙烯管线进行100%无损伤探伤。
停车和探伤期间造成分子筛单元无法完成生产计划,也严重影响了下游装置的平稳运行。
2 振动振幅测量及数据分析2.1 压缩机振动评价标准参考I S O1081626标准和日本西南研究所做出的一个允许的管道振动基准,确定压缩机及管网的实际振动振幅应小于280μm。
往复式压缩机管道振动分析往复式压缩机是一种常见的工业设备,用于将气体压缩为高压气体。
在使用过程中,往复式压缩机管道振动是一个值得关注的问题。
管道振动会引起噪音、机械磨损和性能下降,甚至可能导致设备损坏。
因此,对往复式压缩机管道振动进行分析和评估是非常重要的。
1.涡流振动:涡流振动是由于流体通过管道时在阻力作用下产生的涡旋,引起管道的激烈振动。
涡流振动通常在压缩机进气和排气口附近发生,特别是在高速流体通过窄缝时。
2.压力脉动:压力脉动是由于气体在管道中的压缩和膨胀引起的。
往复式压缩机的排气过程中,气体经过多次膨胀和压缩,使得管道中的气体产生不稳定的压力脉动,引起管道振动。
3.特征频率振动:特征频率振动是由于管道结构本身的特性引起的。
例如,管道的自然频率与往复式压缩机的运行频率相接近时,会引起共振现象,使得管道振动加剧。
针对以上原因,可以采取一些措施来分析和减小往复式压缩机管道振动。
首先,可以采用模态分析的方法,通过对管道系统的振动模态进行计算和分析,得到管道系统的振动特性。
模态分析可以帮助确定管道自由振动的频率和模态形态,并通过合适的改善措施来避免特征频率振动。
此外,还可以使用有限元分析方法对管道系统进行模拟,以预测和减小管道振动。
其次,在设计和安装阶段,需要合理选择和设计管道的支撑方式。
合理的支撑结构可以减小管道振动的振幅,并降低管道传递给其他设备的振动幅值。
另外,可以通过调整往复式压缩机的工作参数来减小压力脉动和涡流振动。
例如,可以调整压缩机的排气阀的开关时间和扭矩大小,使得气体压缩和释放的过程更加平稳。
最后,定期进行管道和设备的维护检查,及时修复和更换老化、磨损或损坏的部件。
及时发现问题并采取措施可以减小管道振动的发生和影响范围。
总之,往复式压缩机管道振动分析是一个复杂的工程问题,需要综合考虑涡流振动、压力脉动和特征频率振动等多种因素。
对管道振动的认真分析和评估可以帮助减小振动对设备的不良影响,并提高设备的稳定性和性能。
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨摘要:往复式压缩机的振动问题一直是行业的关注焦点之一。
本文通过对振动原因的分析及产生机理的探讨,提出了适合往复式压缩机的减振措施方案。
一、引言往复式压缩机广泛应用于各行各业,是现代化生产的重要设备,但常常被振动问题所困扰。
压缩机的振动会影响其工作效率、工作稳定性、降低机械安全性能和寿命,还会导致与之相连的管道和设备发生损坏,造成生产事故。
因此,对于往复式压缩机振动原因的深入探究和减振技术的研究,具有重要的意义。
二、往复式压缩机振动产生的原因及机理1. 动平衡不良往复式压缩机的转子和曲柄往复运动,机体自然存在不平衡的情况,如果动平衡处理不良,将导致转子与机体相互影响,发生振动。
2. 受力不均衡管路的布置不合理、设备安装松动、地基变形等因素会导致往复式压缩机受到非均匀力的作用,从而引起振动问题。
3. 频率共振频率共振是指在机体内部或与周围环境形成共振的现象。
当往复式压缩机固有频率与其它设备或管道的共振频率相同或接近时,会引发共振,导致机体振动。
4. 液体脉动液体流动过程中,由于液体压力变化,使得液体速度也随之变化,进而引起质量分布和涡流产生,形成液体脉动。
如果装置不合理或运行条件恶劣,液体脉动将从液体端传递到机械端,引起振动。
5. 脚螺栓不紧往复式压缩机的底座与地基之间采用脚螺栓连接,如果螺栓连接不紧或者螺纹损坏,将导致机体稳定性受到损害,从而引发振动。
三、减振措施针对上述振动产生原因的分析,可以采取以下措施:采用成熟的动平衡处理技术对往复式压缩机的各部件进行动平衡处理,降低不平衡对机体的影响。
2. 设备安装合理设计管路,采用合适的减振措施,安装压力表和温度计,定期检查设备是否松动,确保设备的安装牢固。
测定往复式压缩机固有频率,对与之相邻的设备或管道进行改动,消除频率共振点,降低共振振幅。
遵循设计标准,使用合适的管道和阀门,控制液体流速和压力,避免液体脉动。
定期检查脚螺栓连接状态,修补螺纹或更换脚螺栓,确保底座稳定。
往复式压缩机振动原因分析及减振措施探讨往复式压缩机是常见的工业设备之一,其主要功能是将气体压缩,增加气体压力。
在往复式压缩机的工作过程中,由于运动部件的运动,可能会产生一定的振动,影响设备的正常运行以及使用寿命。
对往复式压缩机的振动原因进行分析,并采取相应的减振措施是非常必要的。
往复式压缩机振动的原因主要有以下几个方面:1. 运动部件的不平衡:往复式压缩机的运动部件主要包括曲轴、连杆、活塞等。
如果这些部件的质量分布不均匀,或者配重失衡,就会导致压缩机的振动。
这种不平衡可能是由于制造过程中的精度问题或使用过程中磨损造成的。
2. 轴承故障:往复式压缩机中的轴承起着支撑和保持运动部件平衡的作用。
如果轴承损坏或磨损严重,就会导致运动部件的不稳定,进而引起振动。
3. 安装不平衡:往复式压缩机安装过程中,如果不认真把握安装平衡要求,或者基础不稳固,都会导致设备的振动。
设备固定螺栓没有紧固好、支座不牢固等。
4. 动力源的问题:往复式压缩机在工作过程中会使用电动机或内燃机等动力源。
如果动力源的输出不稳定,或者电机的旋转不平衡,都会传导到往复式压缩机上,引起振动。
针对往复式压缩机振动的原因,可以采取一些减振措施,以提高设备的稳定性和工作效率:1. 维护保养:定期对往复式压缩机进行维护保养,检查轴承的磨损程度,及时更换损坏的轴承,保证设备的正常运行。
2. 平衡设备:通过使用专业的平衡设备对运动部件进行平衡处理,消除质量不均匀或配重失衡带来的振动。
3. 加强安装:在安装往复式压缩机时,要按照规范要求进行基础的打底、设备固定螺栓的紧固等,保证设备的稳定。
4. 优化动力源:选择质量稳定的电动机或内燃机作为动力源,并定期对动力源进行维护保养,确保其输出的稳定性。
5. 使用减振装置:可以根据压缩机的使用环境和振动特性,选择合适的减振装置,如弹簧减振器、减振垫等。
对于往复式压缩机的振动问题,应该采取一系列的措施来进行分析和处理。
往复压缩机常见故障浅析【摘要】往复压缩机常见故障浅析主要包括压缩机噪音过大、产生震动、冷凝水排放异常、压缩比异常导致的故障和运行效率降低等问题。
对于噪音过大,可能是由于零部件磨损或不平衡所致,解决方法包括更换零件或加强平衡调整。
震动可能是由于压缩机不稳定安装或配重失效引起,应重新安装或更换配重。
冷凝水排放异常可能是由于冷凝器堵塞或管道漏水,应清洁冷凝器或修复管道。
压缩机压缩比异常可能是由于压缩比过高或过低导致,需要针对具体情况进行分析调整。
运行效率降低可能是由于气密性不好或润滑不足,应加强密封检查和定期添加润滑油。
结论指出保养维护对压缩机性能至关重要,加强日常检查与维护有助于延长压缩机使用寿命和提高效率。
【关键词】往复压缩机, 常见故障, 压缩机噪音, 震动, 冷凝水, 压缩比异常, 运行效率, 保养维护, 日常检查, 维护1. 引言1.1 往复压缩机常见故障浅析往复压缩机是工业生产中常用的关键设备,它在工艺流程中起着至关重要的作用。
由于长时间的运行和使用,往复压缩机也会出现各种故障,给生产带来不利影响。
及时发现并解决往复压缩机的故障是非常重要的。
本文将从压缩机噪音过大、压缩机产生震动、压缩机冷凝水排放异常、压缩机压缩比异常以及压缩机运行效率降低等方面进行浅析。
通过对这些常见故障的分析,我们可以更好地了解往复压缩机在工作中可能出现的问题,并针对性地采取措施进行解决和预防。
在工业生产中,往复压缩机的稳定运行对于生产效率和产品质量有着重要的影响。
加强对往复压缩机的维护保养工作,定期进行检查和保养,可以有效地延长设备的使用寿命,提高设备的稳定性和可靠性。
压缩机的故障排除和维修也需要及时有效地进行,以确保设备在最佳状态下运行。
通过本文的介绍和分析,希望能帮助读者更好地了解往复压缩机的常见故障及解决方法,提高生产安全和效率。
2. 正文2.1 压缩机噪音过大的原因及解决方法压缩机噪音过大的原因多种多样,其中常见的原因包括:机械故障、叶片磨损、轴承不良、系统压力异常、振动过大等。
关于往复式压缩机振动分析及应对措施的探讨摘要往复式压缩机是一种使用较广的压缩设备,其振动分析以及应对措施的研究对于其使用有着重要的意义。
本文在阐述往复式压缩机工作原理的基础上,详细的分析了压缩机产生振动的原因,并且探讨了振动的应对措施。
关键词往复式;压缩机;振动随着我国经济的发展以及科技的进步,压缩机的使用在很大程度上改善了人们的生活水平、工作水平以及实验环境。
这些先进的科学技术在给生活带来好的影响的同时也带来了一定负面的影响,比如噪声污染。
压缩机作为一种先进设备,大量应用于空气压缩机中,在工作过程中难免会产生噪声方面的污染,给我们的生活、工作以及学习带来影响。
因此,研究压缩机振动原因以及应对措施显得尤为重要。
1往复式压缩机工作原理一般来讲,往复式压缩机通常是由单个部分所组成的,工作腔、曲柄连杆以及辅助系统。
常见的往复式压缩机其结构如下图所示:曲柄连杆是压缩机主要的传动部分,也是其动力的主要提供部件,能够将驱动级的旋转运动直接的转换为往复式的运动,从而推动活塞在气缸里做往复式运动,进一步实现的往复式压缩机的排气和吸气的过程。
往复式压缩机其工作基本可以分为四个部分:首先是膨胀阶段。
在活塞的运动造成工作室里面的容积增加的时候残留在其内部的高压的气体就会发生膨胀,此时气阀不会打开,只有当压力小于吸入管路的压力时气阀才会打开;其次是吸气阶段。
吸入口的气阀在压差的作用下打开,活塞运行,工作室容积变大,气体不断吸入。
当压差消失后进气阀关闭;第三是压缩阶段。
活塞的反向运行,工作室的容积减小,当工作室压力增加时排气口阀门仍然关闭,气体被压缩;第四阶段排气阶段。
当工作室的压力大于排气管压力时,就会克服气阀压力排出气体。
2 往复式压缩机振动产生原因及危害2.1往复式压缩机产生震动的原因。
往复式压缩机常见故障原因及处理往复式压缩相对于其他形式的压缩机来说运转部件较多,摩擦易损件也多,特别是多级压缩机,介质流程长,介质过流部件多,所以压缩机故障非常频繁,故障产生的原因常常是复杂多样,有些甚至是相互关联。
因此必须经过细心的观察研究,甚至要经过多方面的试验,并依靠丰富的实践经验积累,才能判断出产生故障的真正原因所在。
正是因为故障原因复杂多样,所以大致应从四个方面进行综合分析:一、从监测仪表显示的故障例如温度、压力、振动、位移、功率方面显示的故障,首先要先检查仪器仪表监测系统,确保显示准确可靠;二、由于工艺操作方面的原因造成的故障,例如共振引起的异常振动,介质纯度不够,杂质较多引起的系统堵塞故障等,找到故障根源,才能高效排除设备故障;三、从设备本身部件的形状、位置、特征发生变化引起的自身故障,通常采用从简单到复杂、从局部到整体的排除方法逐一排除;四、另外综合以上三点,还要注重平时设备运行时的巡回检查,收集相关设备运行记录信息,进行综合分析。
综合能力:作为设备检修人员来说,应该理解和掌握以下通用和常用的技能点:一、材料线膨胀系数:(用于计算轴承、联轴器等盘状零部件冷热装配计算;相对运动部件配合间隙计算;)二、零部件形位公差:(用于零部件装配的检测和控制标准)三、零部件装配配合公差:(间隙配合、过渡配合、过盈配合,用于零部件装配的检测和控制标准)四、润滑剂:(用于冷却、清洗、降低摩擦,避免或减少磨损)五、材料性能:(用于选用材料时考虑其承受温度、压力、耐腐蚀等的性能)六、具备一定的制图,识图能力。
往复式压缩机常见故障产生的原因及处理措施如下:序号 发现的问题故障原因及分析 检测方法 处 理 方 法1排气量不足(体现在压缩机出口流量不足。
多级压缩机还体现在一级出口压力加不起负荷)① 一级进口阀未开足(或进气压力低),通常反应在一级出口压力提不起负荷;一级排气压力正常,则通常反应在某一级压力偏低,本级的上一级压力偏高。
往复压缩机管道振动分析及减振措施李泽豪* 顾海明(南京工业大学)摘 要 针对一往复压缩机组管道异常振动情况,通过现场测试以及对管道声学特性和结构特性的详细计算,分析了引起该管道振动的原因,提出了相应的减振措施,使问题得到了解决。
关键词 往复压缩机 管道 振动中图分类号 TQ051 21 文献标识码 B 文章编号 0254 6094(2010)01 0087 03往复式压缩机的管道异常振动对安全生产有很大的威胁,强烈的管道振动会使管路附件,管道的连接部位等处发生松动和破裂,轻者造成泄漏,重者由破裂而引起爆炸,造成严重事故[1]。
压缩机在运行过程中,由于吸、排气是交替的,另外活塞运动的速度又是随时间变化的,这种现象引起气流压力脉动[2],是引起很多管道振动的一个基本原因。
消减管道气流压力脉动的一个重要措施是在压缩机气缸附近的管路上设置具有一定容积的缓冲器或声学滤波器。
不过,引起压缩机管道振动的原因比较复杂,大多与管道的设计、安装和缓冲器的设置等因素有关。
仅考虑缓冲器容积等单一原因往往是不够的[2]。
本文对某化工企业往复压缩机管道异常振动进行了现场振动测试和分析,提出了减振措施,使问题得到了解决。
1 管道振动的基本情况及相关计算1.1 管线基本情况某化肥厂合成工段M型活塞压缩机,7级压缩,活塞行程0.36m,该机组自运行以来,其3级排气管道一直强烈振动,尤其缓冲器附近管道振动更为激烈。
厂方为此对缓冲器附近管段进行了加固,效果不佳。
3级排气管内气体压力1.5M Pa。
管线走向如图1a所示。
缓冲器是立式布置,支腿式支撑。
缓冲器后高、低架管道的高度差为3m。
a.3级排气管道b.4级排气管道图1 M型压缩机3、4级排气管道示意图1 压缩机气缸;2 缓冲器;3 支架1.2 缓冲器容积的核算将该机组3、4级排气管道的缓冲器容积与国内通常应取最小容积以及美国API标准中规定的最小容积相比较,列于表1。
表1 缓冲器容积的有关数据m3缓冲器位置3级排气管4级排气管气缸行程容积0.08240.0801缓冲器容积 1.40.5210倍气缸容积0.8240.801API规定容积 1.3181.282国内厂家通常要求缓冲器的最小容积应在气缸行程容积的10倍以上。
气流脉动不但能够降低压缩机的容积效率,从而使功率消耗大大增加,还能够使管道产生强烈的振动,为安全生产埋下隐患。
如果当管道内部的气流压力不均匀度增加的情况下,振动频率就会不断提升,而振动能量也会随之增加,给管道带来的破坏性也会不断扩大。
假如脉动气流经过管道弯头、分支管、阀门等,其不均匀的压力则会引起管道产生强大的机械振动。
2.3 共振因素气柱作为往复式压缩机管道内输送的主要气体,气柱可以进行压缩与膨胀,具有质量。
它自身原有的频率就是气柱自身存在的频率,管道和其组件组成了一个庞大的系统,该系统结构的频率就是管系机械自身存在的频率,而机组活塞往复运动频率就是激发频率。
工程中通常把0.8到1.2之内的频率规定为激发频率的共振区,假如气柱自身存在的频率处于这个共振区域之内,则会引起巨大的压力脉动从而导致气柱出现共振;假如管系机械自身存在的频率处于这个共振区之内,则会导致结构共振产生,这些情况都会引起严重后果。
所以设计配管需要防止气柱和结构共振的产生,应该合理的调整气柱原有存在的频率以及管系原有存在的频率来实现良好效果。
2.4 外力引起的管道振动引起管道振动的原因较多,强大的外力作用也会引起管道产生振动,假如出现强大的风力横吹管道的时候,管线的背风面就会出现卡曼漩涡流从而引发管道出现振动。
发生地震的时候,土壤和管道的相互作用会使管道内部产生地震应力,较大的应力会致使管道被损坏,从而给管道的安全运行带来严重影响。
3 解决往复式压缩机振动的有效策略3.1 设置缓冲器在管道系统中设置合适的缓冲器,不但可以使管系气柱固有的频率得到改善,还可以使气流脉动的幅值得以降低,这属于一种较为简单且效果很好的气流脉动设施。
要想使缓冲器的作用得到全面发挥,设置过程当中需要注意其容积大小和安放位置,可以把缓冲器安放在压缩机的进排气口。
缓冲器以及管道需要选择适合的连接方式。
缓冲罐的容积应该根据实际情况,具体计算之后才可以确定。
同时需要保证缓冲器容积大小高于气缸每行程容积的10倍。
往复式压缩机管线振动原因分析及对策[摘要]北I-1深冷站采用的是JGD/4-3型往复式压缩机,其出口管道的振动对安全生产是一个很大的威胁,本文主要探讨往复式压缩机及其附属设备和管线的共振的原因,并结合实际以增加管架和支撑等方法削弱振动,取得了良好的效果。
【关键词】往复式压缩机;管线振动北I-1深冷站采用的是JGD/4-3型往复式压缩机,其出口管道的振动对安全生产是一个很大的威胁。
压缩机的管线振动可能引起:(1)管道的疲劳损伤,尤其可能使小口径管道损坏;(2)管道保温材料的破损;(3)测量仪表及导管的损坏和控制系统误动作;(4)管道摆动或振动以及噪声对人的影响等。
强烈的管道振动使得管路附件的连接部位发生松动和破裂,轻则造成泄漏,重则引起爆炸。
因此,管道设计时必须充分重视管道振动的消除和控制。
对出现强烈振动的管道,需要分析原因,采取减振措施。
一、振动原因分析引起往复式压缩机机组和管路振动的原因通常有二:一是由于运动机构的动力平衡性差或基础设计不当而引起;二是由于气流脉动激发了管道的机械振动。
如果气流脉动激振频率与设备固有频率互相作用就会发生共振现象,有可能发生突然断裂等恶性事故。
1、压缩机振动压缩机主机和电动机以及管道等相关附属设备在生产运行过程中互相影响,构成一个相对完整的系统。
压缩机振动的诱发原因是由于水泥基础质量存在缺陷,施工过程中二次灌浆时砼没有很好的融合牢固。
北I-1深冷站的4台往复式压缩机是美国汉诺华公司组装成撬运抵安装的,出厂时均对压缩机组进行过振动平衡测试。
但是2009年6月深冷装置检修的时候在压缩机三级出口管线去三级水冷器之间处加装了一个除尘除油过滤器,破坏了机组本身的平衡,因此振动增大。
2、管道振动(1)气流脉动激振力引起的管线振动往复式压缩机引起振动的主要原因是管道内气流的压力脉动,在运转过程中,吸排气呈间歇性、周期性变化,将引起气流的压力脉动,称为气流脉动。
事实说明,管道内气体压力脉动对管道具有破坏性作用,使压缩机管道发生强烈振动。