本文關鍵詞：往復式壓縮機管線氣流脈動的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：壓縮機管線振動的原因有：(1)壓縮機在基礎設計存在問題,動力不平衡引發(fā)得振動。(2)氣流脈動引發(fā)的強迫振動。(3)氣閥的啟閉引發(fā)管線系統(tǒng)固有頻率相近的管線系統(tǒng)的共振。(4)氣柱共振。工程中常見的是第(2)(3)種原因引發(fā)的振動。本文推導了平面波動方程,對簡單管道和復雜管道系統(tǒng)進行了氣柱共振分析和壓力脈動分析,得到了氣柱固有頻率、共振管長計算公式以及壓力脈動計算方法。以某壓縮機管線振動問題的實際工程案例為背景進行分析,通過現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)壓縮機管線振動嚴重超標,利用CAESARII軟件對該工程實例建立模型,計算出管線的固有頻率,和各個階次頻率下的振型圖。從而分析管線的振動原因,找出主要的振動管線位置。在軟件模型上設計出前期的改進方案,即在管線上的關鍵位置增加支架改變其固有頻率,解決了管線的機械共振問題；利用BENTLEY PULS軟件對壓縮機進出口管線進行壓力脈動分析,改變壓縮機進出口管線的布置,減少壓縮機進出口的彎頭,改成直管,增大壓縮機進出口的緩沖罐容積,較好地解決了壓縮機本體的振動。并且該方案應用于實際整改之后,該壓縮機管線振動問題的實際工程在開車運行后振動得到了非常好的消減,通過現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)壓縮機管線的振動符合相關標準。設計并且搭建了壓縮機復雜管線的振動實驗平臺,通過該平臺完成了一系列的實驗研究。對緩沖罐的前后管線進行了壓力脈動測試研究,并且將實驗結果和PULS軟件的緩沖罐前后的氣流脈動計算值進行了比較,符合情況較好,結論驗證了PULS計算模型和計算方法的正確性,為PULS應用于解決氣流脈動實際工程問題提供了實驗支撐,說明采用軟件PULS建模分析氣流脈動實際工程問題是可靠的。對孔板降低壓力脈動的作用進行了研究,發(fā)現(xiàn)壓力下降的百分比在滿足孔板的選取原則的條件下,一般孔板的孔徑比最佳的選擇區(qū)間在0.5到0.6之間,對氣流的壓力脈動的消減作用最好。研究了當管線內壓力一定,流量改變時,隨著流量的增加,不同孔徑比的孔板對壓力脈動的消減作用沒有表現(xiàn)出規(guī)律性的變化；或者當管線內流量一定,壓力改變時,隨著壓力增加的,不同孔徑比的孔板對壓力脈動的消減作用沒有表現(xiàn)出規(guī)律性的變化；而孔徑比為0.45、0.5的孔板在對壓力脈動的消減百分比基本上保持在70%上下。對孔板的厚度對氣流脈動的消減規(guī)律進行實驗研究,得出厚度不同的孔板都可以消減氣流的壓力脈動,但是厚度為8mm和20mm的孔板作用比較好。對孔板的內角對氣流脈動的消減規(guī)律進行實驗研究,建議使用20度的正內角孔板最好。
【關鍵詞】：壓縮機 氣流脈動 孔板 緩沖罐 BENTLEY PULS
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-18
• 第一章 緒論18-30
• 1.1 研究背景與意義18-19
• 1.2 國內研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 國外研究現(xiàn)狀21-29
• 1.4 本文主要研究的工作內容29-30
• 第二章 氣流脈動基本理論30-56
• 2.1 平面波動理論30-34
• 2.2 一維非定常氣流方程34-36
• 2.3 簡單管道氣柱分析36-42
• 2.3.1 等截面管的轉移矩陣36-38
• 2.3.2 簡單管道的氣柱固有頻率38-39
• 2.3.3 簡單管道的共振管長39-42
• 2.4 復雜管道系統(tǒng)的氣柱固有頻率42-46
• 2.5 氣流的壓力脈動計算46-52
• 2.5.1 壓力不均勻度46-47
• 2.5.2 簡單管道壓力脈動的計算47-48
• 2.5.3 復雜管道壓力脈動的計算48-52
• 2.6 氣流脈動許用標準52-54
• 2.7 本章小結54-56
• 第三章 壓縮機管線振動案例分析56-88
• 3.1 工程案例的基本情況介紹56-57
• 3.2 往復式壓縮機激振頻率57-58
• 3.3 增壓機管線動力分析58-66
• 3.3.1 建立模型58-59
• 3.3.2 管線固有頻率分析59-66
• 3.4 壓力脈動分析66-79
• 3.4.1 壓縮機吸氣口管系模型66-69
• 3.4.2 壓縮機吸氣口管系壓力脈動和氣柱固有頻率計算69-73
• 3.4.3 壓縮機排氣口管系模型73-75
• 3.4.4 壓縮機排氣口管系壓力脈動和氣柱固有頻率計算75-79
• 3.5 壓縮機管線振動控制方案79-86
• 3.5.1 壓縮機管線振動原因79
• 3.5.2 機械共振解決方案79-81
• 3.5.3 壓縮機吸氣口管線振動解決方案81-84
• 3.5.4 壓縮機排氣口管線振動解決方案84-86
• 3.6 本章小結86-88
• 第四章 氣流脈動實驗研究88-126
• 4.1 實驗機理介紹88
• 4.2 振動實驗平臺搭建88-90
• 4.3 往復式壓縮機系統(tǒng)90-96
• 4.4 硬件測試系統(tǒng)96-100
• 4.5 軟件測試系統(tǒng)100-101
• 4.6 PULS計算緩沖罐氣流脈動與實驗值比較101-112
• 4.6.1 PULS計算緩沖罐A1、A2壓力脈動101-103
• 4.6.2 PULS計算緩沖罐B1、B2壓力脈動103-105
• 4.6.3 PULS計算緩沖罐C1、C2壓力脈動105-107
• 4.6.4 緩沖罐前后壓力脈動實驗測試值107-111
• 4.6.5 計算值與實驗值的比較111-112
• 4.7 孔板對氣流脈動消減的研究112-124
• 4.7.1 孔板的孔徑比對氣流脈動的消減113-120
• 4.7.2 孔板的厚度對氣流脈動的消減120-121
• 4.7.3 孔板的內角對氣流脈動的消減121-124
• 4.8 本章小結124-126
• 第五章 結論與展望126-128
• 5.1 本文工作總結及結論126-127
• 5.2 課題的未來展望127-128
• 參考文獻128-130
• 致謝130-131
• 研究成果及所發(fā)表的學術論文131-132
• 作者和導師簡介132-133
• 附件133-134

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：往復式壓縮機管線氣流脈動的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：257415