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    螺桿壓縮機(jī)出口消音器震動(dòng)原因分析及消減措施

    2020-12-25 16:27:32唐征
    裝備維修技術(shù) 2020年18期
    關(guān)鍵詞:消音器有限元振動(dòng)

    唐征

    摘要:通過有限元分析,對(duì)螺桿壓縮機(jī)出口消音器的振動(dòng)及進(jìn)行原因分析,并制定消減措施。

    關(guān)鍵詞:螺桿壓縮機(jī);消音器;振動(dòng);有限元

    一、引言:

    某石化廠螺桿壓縮機(jī)是由日本神戶制鋼制造,型號(hào):KS50LMZ,功率1670kw,介質(zhì)為高純度丁二烯。工藝參數(shù)如下:

    該機(jī)運(yùn)行伊始,位于壓縮機(jī)下部的出口消音器振動(dòng)烈度為69mm/s,該機(jī)運(yùn)行一個(gè)月左右,用于固定出口消音器的彈簧支架U型抱夾斷裂,安裝螺栓螺紋破壞。消音器結(jié)構(gòu)如下圖:

    二、振動(dòng)原因分析

    作為容積式壓縮機(jī)的間歇排氣是誘發(fā)消音器振動(dòng)主要的原因。螺桿壓縮機(jī)的間歇排氣主要帶來兩方面的問題:氣流脈動(dòng)和噪音。氣流脈動(dòng)所引起的振動(dòng)以及排氣的噪音與壓縮介質(zhì)相關(guān),密度越高振動(dòng)和噪音越大。消音器是螺桿壓縮機(jī)抑制氣流脈動(dòng)和噪音的重要設(shè)備。由于螺桿壓縮機(jī)的排氣復(fù)雜,流場(chǎng)紊亂,消音器的合理設(shè)計(jì)方可起到應(yīng)有的作用。

    根據(jù)現(xiàn)有的工況及消音器的結(jié)構(gòu),進(jìn)行有限元分析。其中壓縮機(jī)的氣體按照丁二烯,排氣壓力按0.43MPaG,排氣溫度按92℃進(jìn)行分析。所得到的結(jié)果如下:

    從上述結(jié)構(gòu)可以看出,第1腔室的氣流流場(chǎng)較為紊亂,第2腔室相對(duì)平穩(wěn)。第1腔室出現(xiàn)多個(gè)渦流。渦流較易產(chǎn)生振動(dòng)。這與實(shí)際測(cè)量的第1腔室振動(dòng)的結(jié)果較為吻合。

    因此,初步判斷消音器振動(dòng)主要由于螺桿壓縮機(jī)的氣流脈動(dòng)(固有)和紊亂(渦流)造成的。相應(yīng)的解決也主要從減少氣流脈動(dòng)和導(dǎo)流的方式入手。由于消音和振動(dòng)相互影響的,通過振動(dòng)能夠?qū)⒉糠致曇舻哪芰哭D(zhuǎn)化為熱能。降低脈動(dòng)和導(dǎo)流雖然有利于減少振動(dòng),但也降低了聲能的轉(zhuǎn)化,因此可能會(huì)帶來噪音略微增加的負(fù)面效果。

    三、解決措施

    根據(jù)上述結(jié)果,需要采取兩方面的措施:

    1、在消音器入口的法蘭處加流型調(diào)整器(多孔板,厚度20-25mm,孔板名義內(nèi)徑為381mm,小孔直徑51mm,小孔個(gè)數(shù)為35,開孔率59%),參數(shù)如下圖所示:

    表1流型調(diào)整器參數(shù)

    流型調(diào)整器的節(jié)流作用,經(jīng)核算可造成的壓降約為3-5KPa。

    2、分析結(jié)果

    根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,所得到的流場(chǎng)如下:

    可以看出氣振渦流已大幅減少。

    四、效果

    2020年4月,該機(jī)在抽口消音器的入口法蘭處增加了限流孔板,同時(shí)在消音器底部增設(shè)了彈簧支撐,機(jī)組啟動(dòng)后,消音器最大振動(dòng)由原來的為69mm/s降低到為40mm/s。較好地解決了出口消音器振動(dòng)大振動(dòng)大問題。

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