CN105715512B - 适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统设计分析方法，包括如下步骤：步骤1，分析大型往复式压缩机组电机及压缩机的不平衡力，得出压缩机组激振力频率，再依据减振隔振系统要求的传递比，确定隔振器的刚度特性；步骤2，分析大型往复式压缩机组橇座的结构型式及压缩机组各主要设备质量分布，确定减振隔振器的布置形式和压缩机组减振隔振系统的设计状态；步骤3，结合步骤1确定的减振隔振器刚度特性及步骤2确定的减振隔振器的布置形式，开展大型往复式压缩机组减振隔振系统的模态特性分析、减振隔振系统的谐响应分析、减振隔振系统的减振隔振性能分析，得到各分析结果，并确定分析结果与压缩机组减振隔振系统设计的吻合性。

Description

适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设 计分析方法

技术领域

本发明涉及一种用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法。涉及专利分类号F16工程元件或部件；为产生和保持机器或设备的有效运行的一般措施；一般绝热F16F弹簧；减振器；减振装置F16F3/00由几个弹簧组成的弹簧组件，如为获得所需要的弹簧特性。

背景技术

现有的海洋平台大型往复式压缩机组直接安装在海洋平台甲板上，通过焊接直接与海洋平台主要支撑钢梁相连接，主要问题在于压缩机组的功率及装机台数有很大的限制，压缩机组、压缩机组间及海洋平台受压缩机运行过程中产生的激振力影响巨大，设备运行的可靠性大大降低。2010年《海洋平台往复压缩机组脉动和振动控制方法》(张海云、董晓雨、高鹏)提到的往复压缩机在海洋平台上大多数用于天然气的增压和外输,重要性较高,其振动控制是往复压缩机选型设计中的重要问题。因此，研究一种适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的设计分析方法，可有效解决海洋平台大型往复式压缩机组的振动的问题。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制的一种适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统设计分析方法，包括如下步骤：

步骤1，分析大型往复式压缩机组电机及压缩机的不平衡力，得出压缩机组激振力频率，再依据减振隔振系统要求的传递比，确定隔振器的刚度特性；

步骤2，分析大型往复式压缩机组橇座的结构型式及压缩机组各主要设备质量分布，确定减振隔振器的布置形式和压缩机组减振隔振系统的设计状态；

步骤3，结合步骤1确定的减振隔振器刚度特性及步骤2确定的减振隔振器的布置形式，开展大型往复式压缩机组减振隔振系统的模态特性分析、减振隔振系统的谐响应分析、减振隔振系统的减振隔振性能分析，得到各分析结果，并确定分析结果与压缩机组减振隔振系统设计的吻合性。

优选地，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1，针对压缩机组电机及压缩机的转速，确定压缩机组激振力的1倍频(基频)和2倍频；

步骤1.2，分析压缩机组激振力的频率，根据海洋平台结构的刚度，确定减振隔振系统最佳的传递比；

步骤1.3，根据步骤1.1和步骤1.2，确定减振隔振器的刚度特性。

优选地，所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1，分析压缩机组底橇的结构型式，确定压缩机底橇的刚度；

步骤2.2，分析压缩机组主要设备(如电机、压缩机、洗涤塔、冷却器等)质量分布，确定减振隔振器的布置形式；

步骤2.3，根据步骤2.1和步骤2.2，确定压缩机组的底橇的刚度和减振隔振器的布置形式；

优选地，所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统的模态特性，获得压缩机组各阶振型，确定各阶振型的频率不在激振力频率±10％范围内；

步骤3.2，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统谐响应特性，确定压缩机组减振隔振系统与设计状态相吻合；

步骤3.3，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统的减振隔振性能，得出压缩机组主要考察位置(如压缩机底座、电机底座、联轴器等)的振动情况，确定减振隔振系统与设计状态相吻合。

本发明通过分析大型往复式压缩机组减振隔振系统的刚度及减振隔振器的布置形式，初步确定减振隔振系统的设计状态，并通过全面分析压缩机组减振隔振系统的特性，确定压缩机组减振隔振系统的最终设计状态，达到压缩机组减振隔振系统全面特性分析和快速系统设计的目的。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的算法流程图

具体实施方式

为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

如图1所示：具体包括如下步骤：

1、一种适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法，其特征在于具有如下步骤：

步骤1，分析大型往复式压缩机组电机及压缩机的不平衡力，得出压缩机组激振力频率；依据减振隔振系统要求的传递比，确定隔振器的刚度特性；

步骤2，分析大型往复式压缩机组橇座的结构型式及压缩机组各设备质量分布，确定减振隔振器的布置形式和压缩机组减振隔振系统的设计状态；

步骤3，根据所述的减振器刚度特性和减振器的布置形式，对所述的大型往复式压缩机组减振隔振系统进行模态特性分析、谐响应分析和减振隔振性能分析；根据分析结果确定与所述的大型往复式压缩机组减振隔振系统设计的吻合性。

2、根据权利要求1所述的适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法，其特征还在于所述步骤一具体为：

步骤1.1，针对压缩机组电机及压缩机的转速，确定压缩机组激振力的1倍频(基频)和2倍频；

步骤1.2，分析压缩机组激振力的频率，根据海洋平台结构的刚度，确定减振隔振系统最佳的传递比；

步骤1.3，根据步骤1.1和步骤1.2，确定减振隔振器的刚度特性。

3、根据权利要求1所述的适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法，其特征还在于所述步骤2具体包括：

步骤2.1，分析压缩机组底橇的结构型式，确定压缩机底橇的刚度；

步骤2.2，分析压缩机组至少包括电机、压缩机、洗涤塔和冷却器的设备质量分布，确定减振隔振器的布置形式；

步骤2.3，根据步骤2.1和步骤2.2，确定压缩机组的底橇的刚度和减振隔振器的布置形式。

4、根据权利要求1所述的适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法，其特征还在于所述的步骤3具体包括：

步骤3.1，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统的模态特性，获得压缩机组各阶振型，确定各阶振型的频率不超过激振力频率±10％；

步骤3.2，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统谐响应特性，确定压缩机组减振隔振系统与设计状态相吻合；

步骤3.3，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统的减振隔振性能，得出压缩机组至少包括压缩机底座、电机底座和联轴器的考察位置的振动情况，确定减振隔振系统与设计状态相吻合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法，其特征在于具有如下步骤：

步骤1，分析大型往复式压缩机组电机及压缩机的不平衡力，得出压缩机组激振力频率；依据减振隔振系统要求的传递比，确定隔振器的刚度特性；

步骤2，分析大型往复式压缩机组橇座的结构型式及压缩机组各设备质量分布，确定减振隔振器的布置形式和压缩机组减振隔振系统的设计状态；

步骤3，根据所述的减振器刚度特性和减振器的布置形式，对所述的大型往复式压缩机组减振隔振系统进行模态特性分析、谐响应分析和减振隔振性能分析；根据分析结果确定与所述的大型往复式压缩机组减振隔振系统设计的吻合性。

2.根据权利要求1所述的适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法，其特征还在于所述步骤一具体为：

步骤1.1，针对压缩机组电机及压缩机的转速，确定压缩机组激振力的1倍频(基频)和2倍频；

步骤1.2，分析压缩机组激振力的频率，根据海洋平台结构的刚度，确定减振隔振系统最佳的传递比；

步骤1.3，根据步骤1.1和步骤1.2，确定减振隔振器的刚度特性。

3.根据权利要求1所述的适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法，其特征还在于所述步骤2具体包括：

步骤2.1，分析压缩机组底橇的结构型式，确定压缩机底橇的刚度；

步骤2.2，分析压缩机组至少包括电机、压缩机、洗涤塔和冷却器的设备质量分布，确定减振隔振器的布置形式；

步骤2.3，根据步骤2.1和步骤2.2，确定压缩机组的底橇的刚度和减振隔振器的布置形式。

4.根据权利要求1所述的适用于海洋平台大型往复式压缩机组减振隔振系统的快速设计分析方法，其特征还在于所述的步骤3具体包括：

步骤3.1，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统的模态特性，获得压缩机组各阶振型，确定各阶振型的频率不超过激振力频率±10％；

步骤3.2，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统谐响应特性，确定压缩机组减振隔振系统与设计状态相吻合；

步骤3.3，分析大型往复式压缩机组减振隔振系统的减振隔振性能，得出压缩机组至少包括压缩机底座、电机底座和联轴器的考察位置的振动情况，确定减振隔振系统与设计状态相吻合。