喜冠南，时.，李.，李大永

（1.南通大学 机械工程学院，江苏 南通.26019；2.上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240）

离心空气压缩机级间冷却器管束振动分析

喜冠南1，时.1，李.2，李大永2

（1.南通大学 机械工程学院，江苏 南通.26019；2.上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240）

摘.：级间冷却器采用管翅式换热器，是离心式压缩机主要配套设备。在运行过程中，管翅式换热器可能因振动导致管束损害，影响压缩机系统的性能。针对这一问题，建立了对完整管翅式换热器管束的谐响应分析方法。基于ANSYS有限元法，建立管翅式换热器的模型，对翅片进行简化，发现在每个换热区间的翅片简化到40层时，换热器固有频率趋于稳定。结合理论计算和Fluent仿真，求取了冷却器振动的激励载荷；获得了结构在指定频率时的响应量，找出了频率范围内的共振点，为管翅式换热器的设计与优化提供了理论依据。

级间冷却器；管翅式换热器；翅片；谐响应分析；风载

1.言

离心式空气压缩机是一种广泛运用于工业生产中的工艺设备。由于气体被压缩后温度升高体积膨胀压缩机实际输送的气体量减少（有效容积减少）[1]。级间冷却器可以让压缩后气体的体积缩小（提高有效容积），使压缩机在同样的时间条件下输送尽量多的气体[2]。离心式空气压缩机利用多级压缩可以减少功耗，因此也需要配备相应级数的冷却器[3]。级间冷却器是气-水介质换热，气、水两侧传热膜系数至少相差10倍[4]。翅片可以增大空气侧传热膜系数，提高换热效率[5]。……