Поверочный расчет проведен но следующим исходным
данным: компрессор ВП-30/8, двухступенчатый; n
= 500 об/мин; давление на II ступени — 8
атм; на нагнетательной стороне один цилиндр двойного действия; объем
компрессорного цилиндра V=
0,0157 м3; производительность
Q = 30 м3/мин.
Объем воздушного цилиндрического холодильника (d = 465 мм,
h=
1850 мм) V=
0,32 м3; длина
трубопровода между компрессором и воздушным холодильником l = 6,2 м; d = 125 мм.
Частота вынужденных пульсаций давления воздуха в нагнетательном трубопроводе
Гц.
Скорость распространения волн давления в воздухе трубопровода при температуре 150 °С составляет 416 м/с. Акустическую схему участка между компрессором и холодильником можно представить в виде трубы с одним открытым концом. Таким образом
,
откуда 
м.
Эквивалентная величина с учетом поправки (7.16)
м.
Тогда частота собственных колебаний будет
Гц.
Для смягчения пульсации давления воздуха в нагнетательном трубопроводе, т.е. для устранения условий резонанса, достаточно переместить холодильник вдоль трубы в ту или другую сторону. После перемещения холодильника на 2,5 м колебания компрессора ВП-30/8 и его коммуникаций, а также точность показании измерительной аппаратуры практически не превышали допустимых величин.
На технологических, энергетических и других установках встречаются самые разнообразные системы трубопроводов. Однако общепринятых простых методов предварительной оценки частот собственных колебаний в системах со сложной конфигурацией не имеется. В связи с этим определение частот собственных колебании не включается в расчет при проектировании. Между тем, в процессе изучения динамической устойчивости коммуникаций возникает необходимость определения собственных частот для потока, совершающего колебания в системах, состоящих из трубопровода и различного технологического оборудования. Знание спектра собственных частот представляет интерес еще и потому, что волны давления при известных соотношениях могут находиться в условиях акустического резонанса и, следовательно, быть причиной интенсивных вибраций участков всасывающих и, главным образом, нагнетательных трубопроводов.
Величина давления, обусловленного резонансом, может зависеть от устройства самой системы (длины, диаметра трубы, объема включаемых емкостей, коллекторов) и от соотношения собственной частоты колебания потока и ее обертонов с частотой импульсов источника колебании.
На действующих насосно-компрессорных станциях, где наблюдается вибрация систем трубопроводов, следует применять ряд мер по гашению пульсации давления. Для вновь проектируемых станций правильный выбор мер по борьбе с вибрацией возможен после выяснения собственных частот колебаний системы.
Рассмотрим некоторые простые системы, на основе которых можно приближенно определять собственные частоты колебаний газа но всей трубной обвязке с различными емкостями /34/.
1) Частота собственных колебаний газа в камере с трубой (рис. 7.8,а) определяется по формуле резонатора Гельмгольца
,
где с - скорость звука в газе, м/с; S - площадь поперечного сечения трубы, м2; V- объем камеры, м3; l - длина трубы, м; g = S/l- проводимость, м.
Наличие двух последовательно расположенных емкостей позволяет вести расчет частоты собственных колебаний газа в системе трубной обвязки по следующей формуле:
(7.18)
 |
Рис. 7.8. Схемы трубных обвязов
2) Система, изображенная на рис. 7.8,б, обладает двумя степенями свободы, и поэтому могут возникать собственные колебания газа двух различных гармоник. Частота основной гармоники соответствует знаку минус перед радикалом, частота второй гармоники — знаку плюс.
Если g1 = g2 = g3 и V1 =V2, формула для определения частоты принимает вид
. (7.19)
Отсюда находим величины частот собственных колебаний газа первой и второй гармоник
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.