往复式柱塞泵输液系统管道振动分析.pdfVIP

经验交流 2012年第5期(总第121期)·机械研究与应用 · 往复式柱塞泵输液系统管道振动分析 李小锋 ，孙学本 (1．酒钢(集团)动力厂设备科，甘肃 嘉峪关 735100；2．重庆工业 自动化仪表研究所，重庆 401123) 摘 要 ：对实际应用管道进行了简化，分析 了管道系统振动的原因，阐述 了矩阵转移法的基本原理及应用范围，应用 MATLAB进行了分析计算。最后得出振动原因为液柱固有频率跟管道固有频率接近，二者产生共振 ，从而引 发管道共振，也从工程角度验证 了矩阵转移法在解决复杂管系液柱固有频率的正确性及有效性。 关键词：管系振动；矩阵转移法；MATLAB 中图分类号：TH12 文献标识码 ：B 文章编号：1007-4414(2012)05-0180—03 Pipevibrationanalysisofinfusionsystem forreciprocatingpistonpump LiaoXiao—feng ．SunXue—ben (1．Equipmentdepartmentofpowerplant，JiuquanIronsteel(Group)Co．，Ltd，JiayuguanGausu 735100，China； 2．Chongqinginstituteofindustrialautomationandinstrument，Chongqing 401123，China)) Abstract：Thepracticalpipelineissimplified，thereasonsofthepipelinesystem vibrationareanalyzed，thebasicprinciples andscopeofapplicationof thematrixtransfermethodisillustrated，andMATLAB isappliedfortheanalysisandcalculation． Itisconcludedthatthenaturalfrequencyofpipeisclosetothenatural~equeneyoftheexcitation~equencywithliquidcol— umn，whichcausesthepiperesonance．CorrectnessandeffectivenessofMatrixtransfermethodareverifiedfrom anengineer— ingperspectivewhich solvingnaturalfrequencyoftheliquidcolumnofcomplexpipesystem． Keywords：pipingvibration；matrixtransfermethod；naturalfrequencyofpipe l 引 言 决办法 。 在酒钢动力厂制氧部新投入使用的供水系统进 2．2 激振频率的计算 行试车过程中，从柱塞式水泵出来的一段管道发生剧 当泵为旋转式往复动力系统时，泵的周期性吸排 烈的振动，不仅发出很大的噪音而且严重影响使用。 油将导致流体脉动。因此其脉动频率等于泵对工作 尽管检修小组针对剧烈的管道部位进行了加固，增加 液体的激发频率。其频率等于 了支 吊架约束，振动程度有所减小，但 由于支 吊架容 = 2× =2× =336(Hz) (1) 易松动仍然无法完全解决管道振动问题。为此，作者 其中：m为柱塞泵的柱塞数，此处为7；凡为泵的转速 ， 带领设备组成员进行了振动分析。图1为根据现场 1440r／min。 管系的简化图，图中的标号为管道节点序号。