往复式压缩机扭振测量

往复式压缩机扭振测量

客户

Structural Dynalysis 成立于 2002 年,专注于结构动力学、振动测试与分析、信号处理和传动系统动力学。 除了提供的测试服务外,Structural Dynalysis 还提供彻底的扭振分析 (TVA) 以及根据客户需求量身定制的综合报告。

挑战

石油和天然气行业的一位客户正在经历往复式井口气体压缩机上的短偶传动轴反复故障,而该压缩机又由往复式天然气发动机驱动。客户之前曾与联轴器制造商合作,尝试使用多种不同的衬套解决故障,但均无法阻止动态故障事件的发生。

鉴于该设备对天然气工厂的运营至关重要,工厂需要保持设备不间断运行。驱动轴由滑轨交付,并在它们断裂时被更换,直到可以确定根本原因并实施长期解决方案。每次故障都会导致工厂严重停机和收入损失,这意味着时间至关重要。Structural Dynalysis 被用于帮助测量系统的动态并提出稳健的解决方案。

解决方案

为了量化系统的扭转动力学,需要进行扭振测量。Structural Dynalysis 决定使用 Binsfeld Engineering 的 TorqueTrak 10K遥测系统进行测量。

首席工程师 Matt Witter 解释说:“对于像我这样的顾问来说,TorqueTrak 10K 是灵活多变的。与扭矩法兰不同,我不必为每种不同的应用购买昂贵的套环,并且该系统可以轻松适应各种应用。设置也非常直观”。

将扭矩模式应变片应用于驱动轴,并系上扭矩遥测系统以进行测量。

结果

在三种情况下进行扭振测量:1) 仅电机,2) 仅压缩机,3) 电机 + 压缩机。测试结果显示压缩机和电机之间存在 4 次谐波,这导致超出驱动轴额定值的广泛振动。 两个系统组件的振动扭矩水平的附加性质向工程师表明,通过关注压缩机正时可以潜在地解决故障 通过改变压缩机的正时,可以改变压缩机的振动曲线以抵消/消除由发动机引起的一些振动。

构建系统的理论模型以确定哪个压缩机组产生最低的振动扭矩比(压缩机振动/发动机振动)。该模型预测了压缩机阶段的最坏情况振动在 20 度左右,最佳情况在 50-70 度之间。为了确定准确的值,在该范围内的几个点上使用 2 个不同的联轴器完成了测试.

测试证实,最坏情况下的压缩机正时为 18 度,最佳情况下的正时为 58 度,因此将正时改为 58 度。 选择联轴器 2 是因为它是剪切联轴器中的橡胶,这被证明是比联轴器 1(销轴和衬套联轴器)更坚固的解决方案。通过改变压缩机正时和使用新的联轴器,Structural Dynalysis 能够一劳永逸地帮助解决断裂的传动轴,并使关键的设备恢复运行。

凭借可靠、易于使用的 Binsfeld 遥测作为工具,Structural Dynalysis 的工程师能够做他们最擅长的事情——有效地解决复杂的动态问题,并帮助他们的客户减少停机时间并增加利润。

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