海洋平台2501压缩机气流脉动与管道响应计算开题报告
2020-04-01 11:04:06
1. 研究目的与意义(文献综述)
研究的目的及意义:
压缩机是压缩和输送一定压力、温度流体的通用机械设备,与工农业和生活的各个领域密切相关,在石油化工、冶金、钢铁、国防、农业和交通等领域发挥着重要作用。目前由于设计、制造、安装不当等造成的管路系统振动情况时有发生,对生产安全等构成巨大威胁,强烈的振动会降低机器动力机械效率,同时产生噪音;使操作人员和工作人员等产生不适,分散其注意力,降低其工作效率,提高了失误率;使工况情况变坏,导致如阀片损坏,控制仪表失真等事故;引起管道结构及其附件的疲劳破损,尤其是连接部位处产生松动及破裂,可能引起泄露、爆炸甚至次生灾难等,造成严重的生产事故。近年来,据统计,在设备事故中由压缩机管路系统所引起占近三分之一,在百起报告中,管道振动所引起的事故可占到第二位,美国由此每年损失百亿以上。而国内工业水平相比美国相对落后,管道振动所引起的事故可占管路破坏事故的四分之三。
引起往复压缩机管路振动的原因可简单分为三类:一、机器的基础设计不合理或动力平衡存在问题,从而引发管路振动;二、当压缩机的激发频率与管路系统的某阶固有频率接近时,引发的管路系统的共振;三、管路系统内的气流脉动。在压缩机的运行过程中,由于吸排气过程为间歇性,使得管路内的气流速度与压力产生周期性的现象,即气流脉动。气流脉动所引发的管路振动分为两个同时存在的系统,其一是管路内气体组成的气柱系统,在受到间歇性吸排气干扰后发生的振动。其二是由管道及其附件与支架等管路结构系统,受到在管路的阀门、异径管、弯头等部位所产生的激振力,产生较大管路振动,引起管路结构系统的压力脉动增大,导致振动幅值与应力的增大,产生剧烈的管路振动。由实践证明,海洋平台压缩机管道振动的根源是气流脉动。控制压缩机管道系统内的压力脉动,使其处于容许范围之内,目前被认为是解决管道振动问题的根本办法。
2. 研究的基本内容与方案
研究的基本内容:
海洋平台压缩机管道振动的根源是气流脉动,如何控制压缩机管道系统内的压力脉动,使其处于一定容许范围内,被认为是解决管道振动的根本办法。
本文主要研究内容如下:
3. 研究计划与安排
时间 | 周数 | 内容 |
第1-3周 | 3 | 查阅相关文献资料,明确研究内容。熟悉压缩机管道气体脉动与管道响应计算方法,完成开题报告 |
第4周 | 1 | 完成海洋平台压缩机气流脉动与管道响应相关的英文文献翻译工作 |
第5-6周 | 2 | 学习并采用PULS软件对2501压缩机气流脉动进行计算分析 |
第7-9周 | 3 | 结合计算结果与分析,撰写中期报告,完成中期考核 |
第10-12周 | 3 | 采用专用软件CAESARII建立管道模型,进行管道强迫振动响应计算与分析 |
第13-14周 | 2 | 完成并修改论文 |
第15周 | 1 | 准备论文答辩 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]王龙. 往复压缩机管道系统气流脉动及海洋平台水上桁架结构声发射检测机理研究[d].北京化工大学,2014.
[2]觉锡洪,陈守五. 活塞式压缩机气流脉动与管道振动[m].西安交通大学出版社,1984:2-3.
[3]陈守五. 往复式压缩机气流脉动与管系设计[j].化工设计通讯,1984(03):3-11.