往復壓縮機管道氣流脈動分析及控制

高寶華，雷淑雅，沈九兵，馮慧敏，秦志堅

（1.上海斯可絡壓縮機有限公司，上海201504；2.江蘇科技大學，江蘇鎮江212003）

1 引言

往復壓縮機是石油、化工等工業生產過程不可或缺的核心設備，其間斷性的吸排氣過程會造成管道內壓力周期性變化，產生氣流脈動。氣流脈動不但會降低壓縮機效率，產生噪聲，還會引起管道振動[1]，而管道振動是影響往復壓縮機穩定可靠運行的一主要因素。強烈的管道振動會引起管道與連接附件發生松動、容器管口法蘭連接處變形發生泄漏、管道支撐振動破壞等多方面的危害[2]。為此，在布置壓縮機管道時，要遵循相關標準，進行合理有效的計算，嚴格把關現場安裝，從而將管道振動控制在許用條件下[3，4]。本文分析了氣流脈動引起管路振動的主要原理，并例舉某往復壓縮機管道內的介質進行氣流脈動分析與控制方法，對實際往復壓縮機的管道設計提供參考。

2 往復壓縮機管道的不平衡力

往復壓縮機管道內的不平衡力是氣流脈動引起管道振動的主要原因。圖1為往復壓縮機氣流脈動影響下，管道內壓力在一個周期內的壓力變化。假設t1時刻彎頭a處的壓力為p1，而彎頭b處的壓力為p2，由于管道內壓力不是一個恒定值，該兩彎頭處存在壓力差Δp=|p1-p2|，就在管道中形成了不平衡力。除彎頭外、這種壓力脈動也會在閥門、三通、盲板等原件處產生不平衡力，該力是引起管道振動的根本原因。氣流脈動越大，不平衡力越大，管道振動的幅值和動力越大，越容易引發泄漏等安全事故，所以往復壓縮機管道設計時應嚴格控制管道內氣流脈動幅值的大小。……