離心壓縮機高速轉子動力特性仿真及優(yōu)化.pdf

1、離心式壓縮機以其結構緊湊、供氣均勻、效率高等特點使其成為石油化工生產線上的核心設備，在生產運行中的穩(wěn)定性關系到整條生產線的產品質量。隨著加工工藝的提升和組件精度的提高使得離心式壓縮機的氣體輸出壓力增高、流量增大。由于高轉速的特性，對離心壓縮機高速轉子系統(tǒng)的動力特性提出了新的挑戰(zhàn)。本課題針對遼寧省遼陽市石油化工廠乙烯生產線DH410-61單軸雙支承雙吸式離心壓縮機運行過程中高速轉子的異常振動問題展開研究，在己知離心壓縮機主要結構參數的情況

2、下，對轉子系統(tǒng)的葉輪和轉軸進行三維模型的建立，利用有限元分析法對轉子系統(tǒng)的動力特性進行仿真分析，確定振動原因，通過優(yōu)化轉子結構，使得離心壓縮機穩(wěn)定運轉。
　　首先，基于solidworks三維建模軟件依據轉子的主要數據對葉輪和轉軸進行幾何模型的建立，根據相互間的裝配關系形成裝配體，將其導入ANSYS有限元分析軟件中生成與之相對應的有限元分析模型。
　　其次，利用ANSYS有限元軟件對離心壓縮機高速轉子系統(tǒng)進行模態(tài)分析，獲取各

3、階模態(tài)的固有頻率、相對應的振型以及Campbell圖等分析結果，找出了轉子系統(tǒng)異常振動原因。對工作轉速下轉子系統(tǒng)進行諧響應分析，以模態(tài)分析提取結果為基礎，在轉子系統(tǒng)振幅較大的點施加簡諧力，通過改變軸承支承剛度，獲取轉子系統(tǒng)的振動位移的響應圖，確定產生最大位移的數值大小。對轉子系統(tǒng)進行啟動狀態(tài)下的瞬態(tài)不平衡響應的分析，確定出現振動峰值的轉速及最大振幅，并探究軸承支承剛度對轉子系統(tǒng)振幅的影響。
　　最后，通過simulation有限元