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Vibration, dynamics and noise

formerly BETA Machinery and SVT

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研究和创新

长期以来,北塔致力于高水平研发,这是公司成功的重要原因之一。

我们的最新研究成果(见下)给客户带来了利益,能提供更好的解决方案、更精准的建议以及更快的分析。我们的研发年度投入,涉及振动和动态建模、现场解决方案、预处理及后处理软件工具、测量工具以及服务方法论。 

1 行业赞助研究

我们参与了多个由美国燃气机械研究委员会(GMRC)赞助支持的研究项目中。更多信息,请访问GMRC网站。阅读更多(英文)

2014 项目

  • 减振产品和支撑设计的评估
  • 性能增强网络的机械分析和测试
  • 预测压缩机机组的功率损耗(2期)
  • 管道支撑刚度假设条件研究(针对管道应力分析和振动)

2013 项目

  • 高速压缩机的设计分析规范(第2部分)
  • 预测压缩机机组的功率损耗(1期)
  • 机械解决方案:压缩机机组配套设备的减振器和初步阻尼的研究
  • 压缩机工程动态数据

2012 项目

  • 高速压缩机的设计规范(第1部分)
  • 机械解决方案:排气缓冲罐支撑
2 北塔赞助研究

北塔独立进行的(内部)研究项目包括:

  • 小口径管道连接(分支连接)——气体和流体系统的现场振动和应力测试;降低小口径管道振动的设计方法。
  • 机械/声学研究(脉动研究)——有限元建模和现场研究,进一步积累专业知识和数据,包括刚度、阻尼、声学建模、工况性能建模、受迫响应预测、现场故障排除以及其他相关课题。研究成果进一步改进北塔的MAPAK软件模拟程序,以及现场测试理论方法。 
  • 扭振——扭振的现场测量和模拟建模,包括开发经现场数据验证的精确的设计软件。
  • 结构和基础动态研究——针对陆用基础和海上作业平台(以及FPSO),进行现场测试,用于进一步改进北塔的动态模型软件。
  • 管道振动——进行现场和设计测试,包括管道支撑、约束设计、减振器、流激振动(FIV)分析,及其他相关管道振动问题。
3 机械脉动软件(MAPAK)模拟软件套装
Simulation software development in the 1970s - Gordon Sun
七十年代的软件开发。纸带上穿的孔是原程序。软件名称由此而生。计算机用光电方式读入纸带信息。当时计算机不能储存文件。计算结果直接由老式打印机输出。
MAPAK 算出的脉动力

缓冲罐上的脉动力

北塔领导了业内针对管道系统的振动分析和脉动控制的研究,并发展了北美第一个数字模拟项目(1973)。在不断改良之后,又在技术上有重大飞跃,在业内首先使用我们的非线性时域算法进行脉动分析。

时域解算器™ 用于脉动(声学)分析、瞬态流、扭振分析以及机械振动分析。该软件套装具有专利权,和其他商用软件相比,能提供更精确的分析。阅读更多 

该软件的部分特性包括:

  • 无限节点数和操作工况数量的分析
  • 可精确计算动态流系统中静态和总功率损失
  • 高频段上卓越的精准度
  • 扩展了的仪表错误分析
  • 精细化的压缩机缓冲罐尺寸设计程序
  • 提高高压气体、低压缩比,或大缸径系统精准度

2007年,北塔引进了第一个DataMiner后处理工具,来提升所有工况范围和管道系统的脉动、受力和振动分析和评估。每年,该专利分析软件都会引进许多新的扩展功能。

DataMiner 用于所有项目,作用是:

  • 涵盖不同工况条件,评估脉动、受力和振动
  • 符合适用的行业标准
  • 为撬块外管道系统的多种配置进行不同管线排布的敏感度测试。当未知撬块外管道细节时,这个方法非常有助于分析预测。
  • 估算整个系统(冷却器、管道、容器等)的总压力降和功率损失,涵盖所有运行工况。
  • 对比所有可替代方案,选择最优建议。

针对高速压缩机进行机械振动建模
北塔正在进行的项目,为高速压缩机提供更好的机械和振动解决方案。研发项目包括:​

  • ​​探求精确的有限元(FE)建模研究新方法
  • 使用“超级元素”模型评估压缩机主机框架
  • 机械系统的阻尼研究
  • 现场测试,验证软件模型的精确度
  • 为变速设备(发动机或VFD)提供优化解决方案
4 技术成果时间表

2012-2014 年  接受美国燃气机械研究理事会(GMRC)邀请和资助,进行业内研发。项目列表见上。

Vibration troubleshooting in the early days
初期的现场服务
2007 DataMiner 软件

2013-2014 年  在2013年,北塔减振器开发完成并实验评估。现场安装成功,发展为商业化产品并于2014年投入市场。

2011-2013 年  开发了基于DataMiner™ 的DataMiner2。DataMiner™ 首次于2007年引进。能够在工况图谱上,对更多的工况点进行精确测量,并耗时更短,能帮助设备操作员和业主做出更好、更明智的决定。

2009 年 ACI Services, Inc.公司合作,率先开发系统性能模型™ (SPM™),首次实现设备业主和成撬商能掌握整个操作工况域内压缩机性能的关键信息。该服务评估了不同的替代方案,提升了可靠性、安全性和收益性。该服务原本旨在优化管道压缩机站,也是中游、注气/抽气、和其他大型压缩机应用的理想之选。

2008 年 M2M Data Corporation (M2M) 进行合作,发展智能机器服务,即iMA™ 。这是多层级机器系统诊断,优化服务的新突破,带给客户最具性价比的实时监测、分析、预测性维护以及优化解决方案。带给客户更多利益,提升了吞吐量、优化了性能、降低了维护和排放监测的费用。

2007 年  引进了DataMiner™ ,创新的“数据挖掘”有效成果,针对多种不同的运行工况、速度以及设计。该工具可以使专家为压缩机设计进行优化,降低功率损失(运行成本),并提升可靠性。业主获得了更有效率、费用更低的机组。

2006 年  和Dynalco合作,重新开发 B-ProbeTM,并进入市场销售。提升性能和容量,仍然是同类产品中,唯一可对火花点火及柴油引擎进行无创检测的工具。检测内容包括动力缸,活塞销,连杆轴承状态评估。DynaProbe使用了北塔的B-Probe技术。

2005   发布了第22版本的MAPAK™, 增加了仪表错误分析、动态压力降、时域分析和双气缸接口的气体通道模拟,并符合API 618第五版的标准。累计进行声学分析,及振动控制项目突破了1900个。

2006和Dynalco重新开发
B-ProbeTM 。
1986 RECIP-TRAPTM手持监测器
1986 B-ProbeTM,检查工具

 
BETA的创建人:戴夫.休迩

2004 年  在加拿大造纸厂进行了广泛的速度实验,刷新了运行速度的新纪录。现场开始使用80频道的数据采集设备和独特的数据挖掘软件应用,扩大了现场分析能力。

2002 年  针对往复式燃气压缩机框架,创造了业内最全面的有限元分析(FEA)数据库。

1998 年  引进了高级声学建模方法,使用时域分析法——使模拟精确度大大超过其他商用软件。
(备注:这是第一个将时域模拟方法应用到该领域的商用软件)

1997 年  开发了现场可安装式滤波管,并取得专利。实现现场控制往复式压缩机的过度脉动。

1996 年  开发了测量发动机静态刚度的方法,并取得专利。

1994 年  开始时域声学建模的研究项目,解决了新类型压缩机的问题。开发了压缩机阀门建模项目,用于评估选择不同材料,吊阀以及流量区域带来的影响。

1992 年  开发了用于气缸诊断的旋转喷嘴组件,并取得专利。

1991 年  研发了评估发动机扭振减振器性能的方法。

1989 年  开发了机械健康评估系统。m.

1986 年  使用世界上第一款电池供电的数字手持往复式压缩机监测器(RECIP-TRAP),扩展预测性维护服务。开发了B ProbeTM——世界上第一款专利无创式检查工具,用以评估动力气缸,活塞销和连杆轴承的状态。

1980 年 提供了计算机化的预测性维护程序。北塔员工对运行设备进行周期性检查,以找出潜在问题。开发了DATA-TRAP™,世界上第一款可移动式数字化的振动数据采集器。成立了北塔监测和控制设备有限公司,制造并市场化该类电子设备。

1978 年  研发了世界上第一款数字式峰值点火压力指示器,用于平衡发动机气缸。开发了扭振分析仪。

1977 年 研发了Aquaprobe™并取得专利。Aquaprobe™是水冷式发动机压力指示器探针。在开发这款装置传感器之前,发动机冷却是通过强迫风冷实现的。

1974 年 开发了用于往复式压缩机的、预测脉动和非平衡力的计算机模型。这是世界上该领域内第一个计算机模型。

1973 年  开始往复式压缩机和管道系统的数字模型研发项目,以预测和控制脉动。北塔是第一家使用数字计算机来模拟管道系统的声学固有频率的公司。

1972 年  第一次使用有限元(FE)建模,解决振动问题。

1971 年  使用加拿大的第一款频谱分析仪,为客户提供服务。

1967 年  注册成立了北塔机械分析公司。在加拿大使用第一款市售引擎压缩机分析仪,提供发动机和压缩机分析。

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