往复式压缩机管道振动的ANSYS分析.pdf

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1、第46卷第1期化工设备与管道Vo1．46No．12009年2月PROCESSEQUIPMENT＆PIPINGFeb．2009往复式压缩机管道振动的ANSYS分析张道刚，王茂廷，王杰，马文涛(辽宁石油化工大学机械学院，辽宁抚顺113001)摘要：针对常见的压缩机管道振动情况，通过分析得出其主要原因可能是管系结构固有频率与激发主频率相近而造成共振。通过理论计算得到压缩机的前8阶激发主频率，再利用ANSYS分析软件对管系进行模态分析，得到系统的低阶固有频率和振型，从而验证了在较低阶情况下激发主频率与结构固有频率处于共振区。并且在不改

2、变管系主要特征的基础上，给出了简单易行的减振措施，对实践具有重要的指导意义。关键词：往复式压缩机；管道振动；ANSYS；模态分析；减振措施中图分类号：TQ055．81文献标识码：B文章编号：1009—3281(2009)Ol-0055-03VibrationAnalysisforPipingConnectedwithReciprocatingCompressorbyUsingANSYSZHANGDao-gang，WANGMao—ting，WANGJie，MAWen-tao(CollegeofMechanicalEngineer

3、ing，LiaoningUniversityofPetrochemicalTechnology，Hushun113001，China)Abstract：Withrespecttothevibrationcommonlyoccurredincompressorpiping，theanalysiswascarriedoutinthisarticle．Themaincausewasprobablythattheinherentfrequencyofpipingsystemisclosetotheexcitationfrequency

4、SOastoformresonance．Bytheoreticalcalculation，theformereightfrequenciesexcitedfromthecompressorwereobtained．Then，byusingANSYS，themodala—nalysisfortheinherentfrequencyofthepipingsystemwascarriedout，fromwhichthelowinherentfrequencyandvibrationmodalsofthesystemwerealsoo

5、btained．Basedontheanalysis，thefactthattheinherentfrequencyofthepipingsystemfallsintotheresonanceareahasbeenverified．Finally，afeasiblemethodtoreducethisvibrationonthebasisofkeepingthemajorcharacterwaspresented，whichmayhassignificanceinpracticalengineering．Keywords：re

6、ciprocationcompressor；pipingvibration；ANSYS；modalanalysis；methodtoreducevibration往复式压缩机作为一种提高气体压力的通用设管道的振动，采取一项简单易行的措施，即，在合适备，被广泛应用于石油、化工、冶金、动力等工业领域。位置上施加位移约束，并给出了验证。但是往复式压缩机在设计和运行过程中最常见的一1管系简介个问题就是管道的振动问题。在生产实践中，管道的强烈振动会使管路附件尤其是管道的连接部位、管道某炼油厂压缩机出口管道二级分离器以后部分与附件的连接部

7、位和管道与支架的连接部位等处发的管道存在剧烈振动的问题，管道用的材料为A3生磨损松动；在振动所产生的交变应力作用下，导致(镀锌管)，规格为90miD_×4min，压缩机的主要疲劳破坏，从而发生管线断裂、介质外泄，甚至引起严参数见表l。重的生产事故，给生产和环境造成严重危害。因此，表1压缩机的主要参数对出现强烈振动的管道，分析其产生原因并给出相应气缸特性气缸数气缸直径主轴转曲柄半径连杆长的减振措施具有重大的经济效益和社会效益¨J。mlTI(r‘min)mmmm本文主要利用大型结构分析软件ANSYS对压双作用23003331267

8、00缩机管道进行建模并作出相应的模态分析。在得出原管线的局部布局如图1所示。低阶情况下结构固有频率和相应振型，并与激发主频率比较后，发现在低阶情况下结构固有频率和激收稿日期：2008-09-23发主频率处于共振区，因而引起强烈的振动。为避作者简介：张道刚(1979一)，男，辽