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动设备是过程工业中的关键设备,动设备、静设备及管网等形成了整个生产装置。由于活塞式压缩机的间歇性吸、排气产生速度和压力的脉动,引起管道的振动问题是生产装置运行中经常遇到的现象,管道振动既影响了整个管网系统的稳定性和可靠性,同时管网振动又影响机组的振动,危害了生产安全。引起压缩机组和管路振动的原因通常有两个:一是由气流脉动引起的;二是由于结构设计不当引起的机械共振。
本文论述了气流脉动引起振动的机理,研究了气柱振动系统,得出了气柱固有频率的计算方法;对管道结构的动力特性进行了分析,计算管道系统的结构固有频率和机械振动进行分析和计算。论文针对金菲石化往复式压缩机出口管道的振动问题,对振动严重的管段布置测点,进行了频谱分析。分别对气柱振动系统和管道结构振动系统进行研究,分析计算了气柱固有频率和共振管长,利用ANASYS对管道结构进行模态分析,计算结构固有频率并分析动力特性。在计算分析的基础上,总结得出了引起振动原因并提出相应的振动解决措施,对部分管段优化设计,设计中验证分析了配管方案。管道改造后,对比管道减振前的振动测试数据效果明显,改造取得了成功。