JP2012062892A - 立軸ポンプの上昇管の振動制御のための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】立軸ポンプの上昇管3の振動制御のための装置10が提供され、動作時にはライザ・ポンプに振動が起こり、上昇管3は長手方向を有している。装置10は、上昇管から外側へ位置決めすることが可能であり、振動要素7.1、7.2、1つ又は複数のばね要素8.1〜8.4及びガイドを含み、振動要素は、上昇管3を取り囲む開口部を有し、1つ又は複数のばね要素8.1〜8.4によって移動可能に且つ弾力的に保持され、振動要素7.1、7.2はガイドによって、動作時の振動要素の移動を上昇管の長手方向に垂直な面内の移動に制限するように案内される。
【選択図】図3
Description
ここで、モード・パラメータは、
Mm: 上昇管を有する立軸ポンプのモード質量、
Km: 上昇管を有する立軸ポンプのモード剛性、
αm,j: 力Fj(t)が有効である上昇管の点jにおける固有ベクトル(変位又は回転)、
Fj(t): 点jで上昇ポンプに作用する外部の加振力又はトルク、及び
q(t): 一般化された座標
である。
Xs(t)=Xj・q(t)、及びYs(t)=Yj・q(t)
上式において、
Xj、Yj: 振動制御を用いない上昇管の点jにおける標準化された変位、
q(t): 振動制御を用いない上昇管に対する一般化された移動座標
である。
ここで、補助パラメータは下式である。
ここで、モード・パラメータは、
Mm: 上昇管を有する立軸ポンプのモード質量、
Km: 上昇管を有する立軸ポンプのモード剛性、
Xj、Yj: 振動要素が固定された上昇管の点jにおける標準化された変位、又は場合に応じて回転
であり、また
q(t): 一般化された移動座標、
ms: ホルダの質量、
m: 振動要素の質量、
k: ばね要素のばね定数
である。
1)上昇管の元の共振振動数fmにおける共振が抑えられ、且つ
2)それぞれの固有振動数f1、f2と、上昇管の元の共振振動数fm、又は場合に応じて刺激振動数との間の振動数の間隔が十分大きくなる
ように選択又は適合される。
7 振動要素、振動質量
7.1、7.2 振動要素
7.1a タブ
8、8.1、8.2、8.3、8.4 ばね要素
9 ガイド、案内面
10 装置
11、11.1、11.2 ホルダ
12、12.1 減衰要素
12.2 減衰要素、管
12.3 減衰要素、スリーブ
X、Y 座標軸
Xj、Yj 座標軸
Z 軸線方向
X(t)、Xs(t) 関数
Claims (14)
- 立軸ポンプの上昇管(3)の振動制御のための装置であって、前記上昇管には動作時に振動が引き起こされ、また前記上昇管は長手方向を有している装置において、
前記装置(10)は、前記上昇管の外側に位置決めすることができ、
前記装置は、振動要素(7、7.1、7.2)、1つ又は複数のばね要素(8、8.1〜8.4)、及びガイド(9)を含み、
前記振動要素は、前記上昇管を取り囲む開口部を有し、且つ前記1つ又は複数のばね要素によって移動可能且つ弾力的に保持され、また
前記振動要素(7、7.1、7.2)は、動作時の該振動要素の移動が前記上昇管の前記長手方向に垂直な面内の移動に制限されるように前記ガイド(9)によって案内される
ことを特徴とする装置。 - 前記装置(10)を前記上昇管(3)に固定するホルダ(11、11.1、11.2)をさらに含み、前記振動要素(7、7.1、7.2)は、前記1つ又は複数のばね要素(8、8.1〜8.4)を介して前記ホルダに弾力的に接続されることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記振動要素(7、7.1、7.2)が環形に構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
- 前記装置(10)、及び/又は前記振動要素(7、7.1、7.2)、及び/又は前記ホルダ(11、11.1、11.2)が、少なくとも2つの部分又は2つの半体であって、後に前記装置(10)を前記上昇管に(3)固定するために互いに連結することが可能な少なくとも2つの部分又は2つの半体で構成されることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置(10)が、3つ又は4つ又はそれより多いばね要素(8、8.1〜8.4)を含む請求項1から4までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記ばね要素(8、8.1〜8.4)が、動作時に前記上昇管(3)の前記長手方向に実質的に平行に配置される弾性バーとして構成されること、特に前記振動要素(7、7.1、7.2)が環形に構成されたときには該振動要素(7、7.1、7.2)の軸線にも平行に配置される弾性バーとして構成されることを特徴とする請求項1から5までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記振動要素(7、7.1、7.2)及び/又は前記ホルダ(11、11.1、11.2)に接続された1つ又は複数の減衰要素(12、12.1〜12.3)をさらに含む装置。
- 立軸ポンプ用の上昇管(3)であって、請求項1から7までのいずれか一項に記載の1つ又は複数の装置(10)を備える上昇管(3)。
- 上昇管を有する立軸ポンプ(1)であって、前記立軸ポンプ及び前記上昇管が、請求項1から7までのいずれか一項に記載の1つ又は複数の装置(10)を備える立軸ポンプ(1)。
- 立軸ポンプの上昇管(3)の振動制御のための方法であって、前記上昇管には動作時に振動が引き起こされ、また前記上昇管は長手方向を有している方法において、
振動制御のために振動要素(7、7.1、7.2)が設けられ、該振動要素(7、7.1、7.2)は、前記上昇管(3)を取り囲み、また、1つ又は複数のばね要素(8、8.1〜8.4)によって前記上昇管(3)に対して移動可能且つ弾力的に保持されていること、
前記振動要素(7、7.1、7.2)が、該振動要素の移動を前記上昇管の前記長手方向に垂直な面内の移動に制限するガイド(9)によって案内されること、
前記振動要素(7、7.1、7.2)、及び前記1つ又は複数のばね要素(8、8.1〜8.4)、及び前記ガイド(9)が、前記上昇管(3)の外側に配置されること
を特徴とする方法。 - 前記1つ又は複数のばね要素(8、8.1〜8.4)及び/又は前記ガイド(9)を前記上昇管(3)に固定するホルダ(11、11.1、11.2)が設けられ、前記振動要素(7、7.1、7.2)は、前記ばね要素(8、8.1〜8.4)を介して前記ホルダに弾力的に接続されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記振動要素(7、7.1、7.2)が所定の質量(m)を有し、前記1つ又は複数のばね要素(8、8.1〜8.4)が所定の剛性(k)を有し、前記振動要素の前記質量及び前記1つ又は複数のばね要素の前記剛性は、前記上昇管(3)の1つ又は複数の振動振幅を低減するように選択されることを特徴とする請求項10又は11の一項に記載の方法。
- 前記上昇管(3)が、前記振動要素(7.1、7.2)に関連して2つの固有振動数(f1、f2)を有し、また
前記振動要素の前記質量(m)と前記ばね要素(8、8.1〜8.4)の前記剛性(k)又は複数の前記ばね要素の前記剛性の合計とは、前記各固有振動数(f1、f2)と振動制御を用いない前記上昇管の元の共振振動数(fm)との間の差(Δf)が前記上昇管の前記指定共振振動数(fm)の少なくとも10%、又は少なくとも20%になるように選択されることを特徴とする請求項10から12までのいずれか一項に記載の方法。 - 前記上昇管(3)の前記振動が、前記振動要素(7、7.1、7.2)に接続された1つ又は複数の減衰要素(12、12.1〜12.3)によってさらに減衰されることを特徴とする請求項10から13までのいずれか一項に記載の方法。
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