Vibration, dynamics and noise

formerly BETA Machinery Analysis and SVT Engineering Consultants

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评估压缩机的运行风险

往复式燃气压缩机会在各种吸气压力、排气压力以及流量条件下运行。这种运行灵活性是往复式机械的优点之一。

要达到这种运行灵活性,需要整个作业范围内的无振动运行。但通常情况下这并不易实现;一般来说,一个压缩机系统只针对几种工况进行设计、顺利运行,但并不能满足所有工况条件。如下所述,这些问题可以轻松规避。

1 根据几个设计要点,选择压缩机

工程师通常基于几个要点来选择压缩机。目的是要确保压缩机能够满足所要求的容量和压力。图表1为使用5个要点来对4500HP压缩机进行选型。该图表展示了压缩机运行图的2D和3D视图,说明了吸气和排气压力的范围,以及流量控制需求(3D视图,纵坐标轴)。

图表1:运行图(吸气和排气压力和流量控制)。左侧为2D、右侧为3D视图
2 振动在运行图内的变化

​通常这些设计要点用于分析脉动和振动风险,并提供振动解决方案,包括脉动控制。图表2a显示了这五点。绿色圆圈表明,脉动力已降低,并低于API 618标准。

问题在于, 在其他运行工况下会发生振动问题。对此项目,北塔机械分析公司(BETA)评估了运行图内的100种工况。图表2b说明了脉动力大小和标准的比较——显而易见,在很多工况下,脉动力略高于标准(黄色),或显著高于标准(红色)。通过评估整体运行图,北塔能够为客户提供更加可靠的振动解决方案。

关键在于振动风险在不同工况下变化较大,在脉动/振动研究中应当对所有工况进行评估。

图表2a:脉动分析——5要点 图表2b:整个运行范围内的脉动力图
3 北塔DATAMINER™工具包——评估运行风险的新方法

评估复杂振动信息是一项艰巨的工作。一个典型报告中,可能有超过300页的图表用来记录管道系统(节点)中,脉动和/或其他运行数据,数据涵盖频率范围、压缩机速度、以及运行参数。



 

许多顾问公司仅评估几种工况,来回避分析工作的复杂程度。

北塔研发了具有专利权的建模工具包DataMiner。这样一来,北塔能够轻松(并经济地)评估整个运行图——从20到1000种工况。当下,该评估服务在复杂压缩机的安装中非常热门,包括气体存储、管道系统以及其他需要广泛运行条件的工况(见示例)。

DataMiner能够提供广泛的2D和3D图表,说明这些变量在运行图内的改变状况:下面是部分可深入分析的运行参数示例。

  • 压力脉动
  • 脉动力和标准
  • 气缸气体力和作用于压缩机的力
  • 性能(容量、载荷等)
  • 压力降

联系北塔,助力您的下一个项目 info@betamachinery.com

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