。活塞式壓縮機(jī)向管內(nèi)是間歇地排氣,就是對管道氣柱的激發(fā)
,使氣柱產(chǎn)生振動
,表現(xiàn)為管道內(nèi)氣體的壓力和速度呈周期性變化,這種現(xiàn)象稱為氣流脈動
。脈動的壓力波沿著氣體管道以聲速傳播
,在管道的轉(zhuǎn)彎處或通流面積變化處產(chǎn)生周期性變化的作用力,該力導(dǎo)致管道及設(shè)備機(jī)械振動
。氣流脈動將帶來一系列的危害
,它使壓縮機(jī)的容積效率降低,氣閥的工作環(huán)境惡化
,功率消耗增加
,控制儀表失靈等
。為減少氣流脈動引起的設(shè)備振動
,活塞式壓縮機(jī)在每級氣缸的進(jìn)排氣口都安裝進(jìn)氣緩沖器和排氣緩沖器。受壓縮機(jī)安裝空間的限制以及制造成本等因素
,緩沖器容積不可能制造的特別大
,使減少氣流脈動的能力受到制約。對現(xiàn)有壓縮機(jī)最簡單有效可行的減少氣流脈動方法是
,在緩沖器的進(jìn)口或出口處增設(shè)一個孔板
,孔板開口的大小尺寸要通過計算機(jī)根據(jù)氣體介質(zhì)、壓力
、氣量
、溫度等參數(shù)計算得出,安裝孔板后可有效的減少氣流的脈動值
。
對多臺壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時,必須使用集管器,以控制脈動氣流的壓力不均勻度在許用范圍之內(nèi)。集管器的制造關(guān)鍵是通流面積要足夠大,即總管面積A大于或等于支管面積Ai之和的3倍,否則緩沖效果不理想。另外,要注意分支管的長度,必須避開一階和二階氣柱共振。
b.管道的機(jī)械振動
由于壓縮機(jī)各列的往復(fù)質(zhì)量不可能達(dá)到一樣重,使壓縮機(jī)主機(jī)動平衡性能欠佳。加之管道內(nèi)脈動氣流在轉(zhuǎn)彎、變截面
、閥門、盲管等處產(chǎn)生交變載荷激振力,導(dǎo)致管道產(chǎn)生了機(jī)械振動
。反過來
,管道的振動也會加劇壓縮機(jī)主機(jī)的機(jī)械振動,當(dāng)振幅達(dá)到設(shè)計規(guī)定值時
,壓縮機(jī)就會自動停機(jī)
。采用下列措施可減少因管道振動引起的停機(jī)。
①設(shè)計安裝合理的彎道
管道設(shè)計安裝要盡可能的減少轉(zhuǎn)彎,避免急轉(zhuǎn)彎,特別要避免空間轉(zhuǎn)彎,彎管或彎頭的圓弧半徑要盡可能大。這是為了減少產(chǎn)生激振力的場所和減少激振力力幅,從而達(dá)到減少機(jī)械振動的振幅目的。
②防止管道產(chǎn)生機(jī)械共振
管道設(shè)計時需進(jìn)行管道結(jié)構(gòu)固有頻率的計算,盡量使管道固有頻率調(diào)整至激振力頻率的3倍以上。固有頻率越高越好,因?yàn)閷τ谳^復(fù)雜的管道系統(tǒng),固有頻率值是非常密布的,很難使管系脫離某階的共振區(qū)。但高階共振的振幅較小,而基頻共振的振幅最大,故主要避開低頻階次的共振。
③管道的支承設(shè)計
支承的剛度是影響管系固有頻率的重要因素。支承剛度越強(qiáng),支承的剛度變化對系統(tǒng)固有頻率影響越大,支承剛度越低,管系的固有頻率值越低;反之,支承剛度越強(qiáng),管系的固有頻率值越高。
管道和支承間通常都襯有石棉橡膠或硬木制襯墊,這會使管道和支承間變成彈性聯(lián)接,從而降低支承剛度。故設(shè)計安裝支承時,應(yīng)使支承的剛度大而支承的質(zhì)量要小,管道和支承間應(yīng)力求剛性聯(lián)接
,盡可能不采用襯墊或采用薄襯墊。支承的間距不要過長
,支承應(yīng)“落地生根”
,不能和樓板連接
,也不能和主機(jī)的地基連接
。支承的標(biāo)高不宜過高
,并且力求支承間的標(biāo)高一致
。
④安裝消振器
在振動較嚴(yán)重的管段上,管道處于共振狀態(tài),應(yīng)安裝消振器
,用以改變振動系統(tǒng)的自由度及固有頻率值,使振動值減輕
。消振器的固有頻率應(yīng)等于激振頻率
,以使能量消耗在消振器上,使管道振動值得以消減
。提醒注意
,當(dāng)管道不處于共振狀態(tài)時,安裝消振器是無效的
。
c.活塞下沉引起的振動
壓縮機(jī)長時間運(yùn)轉(zhuǎn)后,尤其是壓縮的氣體較臟時,支承環(huán)和活塞環(huán)都會磨損
。當(dāng)磨損較嚴(yán)重時
,活塞就會下沉,使活塞運(yùn)行的軌跡不是與氣缸中心線同心
,即兩者的同軸度發(fā)生了偏移。曲軸每轉(zhuǎn)一圈
,活塞就會上下跳動一次
,活塞的上下跳動會引起氣缸跳動,致使壓縮機(jī)主機(jī)發(fā)生振動
,引發(fā)停機(jī)故事發(fā)生
。故當(dāng)活塞環(huán)支承環(huán)磨損到一定程度后,必須及時更換新的活塞環(huán)和支承環(huán)
。
d.氣閥原因引起的振動
氣閥引起壓縮機(jī)振動往往會被忽視,一些人認(rèn)為這是風(fēng)馬牛不相關(guān)的事,其實(shí)不然
。壓縮機(jī)設(shè)計是根據(jù)綜合活塞力大小來確定基礎(chǔ)件噸位的
,綜合活塞力是氣體力、往復(fù)慣性力
、旋轉(zhuǎn)慣性力
、往復(fù)磨擦力疊加成的綜合作用力,當(dāng)吸氣閥或排氣閥發(fā)生損壞時
,或者利用壓開吸氣閥閥片來調(diào)節(jié)氣量時
,此時氣體力就會發(fā)生很大的變化
,慣性力就會成為綜合活塞力的主要因素。氣體力的下降反而使綜合活塞力上升
,引起主機(jī)的振動力加大
,這就是壓縮機(jī)開空車時振動,而滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時反而不振的原因
。因此
,要經(jīng)常檢查傾聽壓縮機(jī)氣缸的工作聲音,根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)出的聲音判定氣閥是否工作良好
,不要長時間利用壓開吸氣閥閥片來控制調(diào)節(jié)氣量
,降低能影響壓縮機(jī)發(fā)生振動的因素,保證壓縮機(jī)長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)

- 1 往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)
- 1
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