滤波型脉动缓冲罐在某LNG液化工厂往复式压缩机管道振动控制中的应用
2021-08-06杨杰张玉韬梅良黄彩江刘涛
杨杰,张玉韬,梅良,黄彩江,刘涛
(四川杰瑞恒日天然气工程有限公司,成都 610000)
某LNG 液化工厂采用3 台(2 开1 备)往复式压缩机对原料气进行增压。压缩机气缸单列水平对称布置,两级压缩,级间空冷与分离。压缩机并排布置于厂房内,级间分离器紧靠厂房外墙布置,空冷器布置于+17.5 m 管廊框架平台上。布置示意图见图1,压缩机设计数据见表1,气体体积组分见表2。

表1 压缩机设计数据表Table 1 Data sheet of compressors

表2 气体体积组分Table 2 Gas volume components

图1 设备布置示意图Fig.1 Equipment layout
该压缩机组启机运行后,压缩机本体振动尚可,但管道发生剧烈振动,尤其是空冷器平台处管道振度达到55.6 mm/s,从而导致装置平台发生受迫振动。级间管道安全阀组DN20 排气支管多次振断,导致原料气泄漏、机组停机,给装置安全生产带来严重威胁。
根据上述现象分析,排除机组动力不平衡引起的机械强迫振动、管道振动由管道内的气流脉动引 起。
1 消声滤波原理
由于往复式压缩机吸排气的间歇性和周期性,管路内气流的压力和速度发生周期性变化,这种现象称作气流脉动。气流脉动在管道弯头或流通截面改变处激发谐振力,从而诱发管道作机械振动。压缩机管道内的压力随时间的变化如图2 所示,管道内压力由平均压力p0和脉动压力pt组成。

图2 压力脉动示意图Fig.2 Schematic diagram of pressure pulsation
理论与试验表明,气体的压力脉动量比平均压力小很多,气流的平均速度和声速相比也小很多[1]。因此可按平面波动理论分析管道内的压力脉动。压力脉动分量可以表达为时域函数:……p>
