Vibration, dynamics and noise
formerly BETA Machinery Analysis and SVT Engineering Consultants
脉动和机械分析：螺杆式压缩机
（包括旋转式压缩机和罗茨鼓风机）
螺杆式压缩机和罗茨鼓风机会在排放管道中产生高频脉动。北塔的脉动和机械分析，能使这些脉动和管道系统间的相互作用降到最低，从而避免振动和噪音问题。在螺杆式压缩机和罗茨鼓风机振动分析中，除了分析共振问题，还应分析其他振动和整体性问题，包括小口径管道、扭振以及撬块设计。
1 背景
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螺杆式压缩机（湿型和干型）、罗茨鼓风机（两叶型和三叶型），以及空压机都是容积式机器，在腔体、叶轮以及叶片通过频率的各倍频可产生脉动能量。API标准619概述了螺杆式压缩机的设计问题，并重申脉动问题的存在。API 619第五版中有这样的叙述“流体是不稳定的，在管道中以一系列的脉动流，叠加于稳定（平均）流的形式流动。”
在管道内，当这些脉动引起脉动共振、或同容器壁、其他管道的结构固有频率（MNF）发生共振时，就会发生振动问题。这些管道和容器内的高频脉动，结合管道响应，亦会产生噪音问题。
干型螺杆式压缩机，也经常被称为无油式压缩机，经常需要在吸气和排气系统加脉动静音器。如果在一个较宽频域上脉动不能被减弱，那么脉动固有频率会引起共振，并导致振动。
湿型螺杆式压缩机也叫有油螺杆式压缩机，需要在吸气系统注油，来提升密封性、效率和压缩比。系统不再需要消音器，而是用阻隔板，来将油和气流分隔开。脉动会和管壁的结构固有频率产生共振，引起剧烈的噪音和振动，包括过度的仪器和小口径管道振动。
要避免振动问题，需要进行脉动和机械分析，来评估压缩机和管道系统。这些研究尤其需要在设计阶段进行，并也可以帮助判断和解决现场发生的问题。
结合脉动分析，设计中也会经常包括管道应力分析，评估管道热膨胀和支撑设计。该分析与机械分析结合，保证管道应力分析精确计算振动载荷。
据驱动系统、变速箱和其他因素的影响，北塔也经常对螺杆压缩机进行扭振模态分析。
我们推荐通过现场振动审查，来减轻振动和噪音等级，并执行热校准（艾辛格杆法Essinger Bar Method），以符合标准的要求。
2 分析范围
2.1 湿型螺杆式压缩机（有油型）
- 为排放系统进行计算机模拟分析，用以判断低阶模式的脉动和机械的固有频率，并保证二者不会重合。典型的解决方案，一般包括添加节流孔板，和/或重新布局、或添加管道支架
- 计算和油分离器相关的、高阶模式的脉动（横截面波）和机械（容器壁）的固有频率；同样要避免二者重合。典型的解决方案，会包括节流孔板，或改变容器壁的厚度。
2.2 干型螺杆式压缩机（无油型）
- 对压缩机排放口和静音器入口之间的管道，进行脉动计算机模拟分析。任何计算出的共振响应，均能通过优化管道的长度或添加整流装置来降低
- 通过机械计算机模拟分析，判断管道系统、支架以及结构的结构固有频率，确保不会和在腔内通过频率的倍频的脉动重合
- 静音器设计（通常指节流孔板和滤波管尺寸）
2.3 为螺杆式压缩机系统推荐的其他服务
2.4 现场支持
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