制冷压缩机与设备第三章 活塞式制冷压缩机的震动和噪声
活塞式压缩机振动原因分析及解决措施
活塞式压缩机振动原因分析及解决措施摘要：随着当今社会的不断发展和生产技术水平的不断提高，生产和生活中对活塞式压缩机的需求也日益渐高。
因此，积极采用科学的手段，对活塞式压缩机的管道振动原因及防振措施进行分析的意义就显得非常重要。
关键词：活塞式压缩机；振动原因；解决措施1现状和存在的问题某公司年产50万吨合成氨80万吨尿素项目低温甲醇洗装置循环氢压缩机为上海东方压缩机制造有限公司设计并制造的往复式压缩机；循环氢压缩机共有3列气缸并联，缸体为双作用式成对置型分布，Ⅰ缸单独使用一个进气缓冲罐和排气缓冲罐，Ⅱ缸和Ⅲ缸共享一个进气缓冲罐和排气缓冲罐。
压缩机自安装试车以来，始终存在机组Ⅱ缸和Ⅲ缸垂直方向上振动值偏高的问题，曾出现缓冲罐焊缝振断的情况。
下面，笔者就针对压缩机的振动原因展开分析。
2活塞式压缩机的概述2.1活塞式压缩机的原理单级压缩机所能提高的压力范围十分有限，对于要求气体工作压力更高的场合，采用单级压缩不仅不经济，有时甚至是不可能实现的，所以必须采用多级压缩。
多级压缩是将气体的总压力分成若干级，按先后级次把气体逐级进行压缩，并在级与级间将气体进行冷却。
其理论循环由三个连续压缩的单级理论循环组成，为便于分析比较，假设循环中各级吸气和排气无阻力损失，且各级压缩按绝热过程（或多变指数相同的过程）进行；每级气体排出经冷却后的温度与第一级的吸气温度相同（即完全冷却）；不计泄漏以及余隙容积的影响。
2.2活塞式压缩机的特点当压缩机的时，其绝热循环功比等温循环功高，压力比越大，这种现象越严重。
为了使耗功降低以及不使排气温度过高而影响润滑油的性能，并考虑其它因素，总是把较大的压力比分成两级、三级以及多级压缩，保证每级压力比都处于较小而可行的范围内。
多级压缩具有下列特点：（1）经济性好，可以节省耗功。
（2）降低排气温度，提高安全可靠性。
多级压缩虽然具有一系列的优点，然而也并不是级数越多越好，这是因为：①级数增加使结构趋于复杂，整个装置的制造费用、尺寸和重量等都有所增加。
活塞式空气压缩机的振动分析与处理
活塞式空气压缩机的振动分析与处理活塞式压缩机是通过气缸、气阀和活塞构成的不断变化的容积来完成工作的，本文将从惯性力、气流脉动等方面来分析其产生振动的原因，并从设备的安装、检修、维护和操作等方面提出了减小振动的有效方法。
1.概述空气压缩机作为矿山风动设备、工具动力的提供者，被广泛应用。
玉溪矿业大红山铜矿作为全国最大的井采矿山之一，专门设置了地表集中供风站，为井下风动设备提供高压用风。
空压站主要安装有7台D-100/8e型活塞式空气压缩机，压缩机零部件使用寿命、连接件的强度和密封性受到其安装质量、气流的脉动和本身的惯性力所引起的机组和管道震动的影响，导致压缩机出现曲轴箱地脚螺栓松动、裂纹、中体支座螺栓振断、风包支撑点裂纹等一系列问题，严重影响压缩机的安全运行。
因此，不仅设计部门要重点考虑减少压缩机震动的问题，我们使用单位也应在安装、检修、维护和操作中特别注意这一问题。
2.振动分类及产生的原因活塞式压缩机的振动就其产生的原因可分为两大类：（1）惯性力引起的机械振动；（2）气流脉动引起的振动。
它包括气柱共振和管道机械共振。
2.1.由于惯性力引起的机械振动活塞式压缩机的惯性力分为两种：曲轴旋转的旋转惯性力和十字头组件、活塞往复运动的往复惯性力。
其中，旋转惯性力Ir=Mr×R×2（Mr旋转运动件总质量，R曲轴旋转半径，曲轴旋转角速度）；往复运动惯性力Is=Ms×R×2(cos+×cos2)（Ms往复运动件总质量，R曲轴旋转半径，曲轴旋转角速度，曲轴转角，=R/L连杆长径比）。
从计算公式可知，在设计时，可以通过曲拐错角、列和级的合理配置来减小或平衡往复惯性力，或是通过加平衡块来平衡旋转惯性力。
但是，在实际工作中，总会有一部分无法达到平衡的往复惯性力，而这部分往复惯性力（或称为力矩）就是产生机组机械振动的根源。
2.2.气流脉动引起的振动活塞式压缩机在运转过程中，由于吸气、排气的间歇性使得管路中气流的速度和压力呈现出周期性的变化，这便是气流脉动现象。
现代制冷机组振动与噪声控制探讨
现代制冷机组振动与噪声控制探讨摘要螺杆式制冷机组作为石油化工行业生产中的关键设备，是丙烯腈装置制冷系统中的关键组成部分。
而其中螺杆式压缩机的转速与运行功率都较高，导致螺杆式制冷机组成为整个系统中的主要振动与噪声来源，对实际生产与人们生活造成不利影响，因此要加强对制冷机组振动与噪声方面的控制，避免振动与噪声的加剧都导致故障的累积。
关键词制冷机组；振动与噪音；控制螺杆式制冷机组的机构相对简单、紧凑且可靠性极高，即便是在高压缩比的情况下，仍然能够维持较高的输气系数与较低的排气温度，在石油化工行业的空调冷水系统中有着广泛的应用[1]。
然而，螺杆式制冷机组的振动与噪声问题一直困扰着人们，目前对于制冷机组振动与噪声特性的研究主要集中在制冷压缩机产生振动与噪声方面，而针对制冷压缩机置于整体制冷机组之后的振动与噪声控制系统研究较为匮乏。
文章结合理论研究与实际测试，对制冷机组的振动与噪声产生机理进行分析，并提出针对性的控制措施。
1 制冷机组的构成螺杆式制冷机组主要由两台半封闭螺杆式的制冷压缩机、一台组合式冷凝器、一台组合式蒸发器以及一个底座机架等部件组成。
制冷压缩机主要是安装在冷凝器、蒸发器的支架上，并且结合减振橡胶垫进行安裝，其进排气管路与冷凝器、蒸发器之间为刚性连接。
此外，冷凝器、蒸发器的刚性支架与制冷机组公共底座机脚相连，制冷机组侧面则通过减震器与背向基座相连接，底部则安装在地基基座上，采用刚性连接。
2 制冷机组的振动与噪声分析2.1 振动与噪声的类别及成因制冷压缩机作为机组中的唯一的运动部件，是螺杆式制冷机组产生振动与噪声的主要来源，其产生的噪音主要分为气流噪声、耦合噪声以及电机噪声。
具体成因为：①气流噪声。
主要原因是因为制冷介质在压缩机中做周期性的吸入-压缩-排出运动，当制冷介质与排出管道相连通时，两者之间产生的压差，会造成气流出现喷注的噪声。
②耦合噪声。
制冷压缩机的排气管道会表现出气流压力高且流速较快的特点，而气流流态有所转变的位置（比如弯头等），会造成气流与管道的相互作用，进而产生耦合噪声。
制冷压缩机第三章一、十一节讲解
定义式：
l
Vy Vx
（3-4）
推荐值：
l 0.97 ~ 0.99
λl的数值不能从示功图上直接求得，但气缸内制冷剂泄漏会引起示功图中过程线的变化。 压缩过程中，若高压腔蒸气因排气阀不严密漏入气缸，则压缩线变陡；若蒸气通过气缸和 吸气阀的不严密处由气缸漏出，则曲线变平坦，膨胀过程相反。 要减少泄漏损失，必须注意气阀的设计、制造和安装质量，防止发生延迟关闭引起的蒸气 倒流。
V" V " p 1 V' V'
（3-2）
P 1 P s 0 。）
（吸气容积损失ΔV”是由于吸气终了汽缸压力不等于ΔPs0所引起，一般
计算
v
Ps 0
（3-9）
根据多变压缩过程方程计算，令压缩过程指数等于1。令c=0，得到近似式（3-10）
Ps1 : 吸气终了相对压力损失； 吸气压力损失； Ps1 Ps 0 P 1: Ps 0 Ps1 Ps和 λp主要受 P s1 P s 0的影响，c的影响是次要的 。随 0 c的增大，λp下降；
定义式：
经验公式：
Vx t V"
Vx——折算容积； V”——实际吸入气体容积。
（3-3）
对顺流立式压缩机
T l T 0 / Tk
Ts 0 T0 T T1 aTk b
（3-12）
对全封闭压缩机
（3-13）
T0——蒸发温度，K ； Tk——冷凝温度，K ； T1——吸气终了温度，K ； θ——吸气过热度，K； a：反映T1随Tk变化的系数，a=1.0~1.15,随压缩机尺寸减小， a值趋近1.15； b：反映压缩机向周围空气散热对T1的影响。b=0.25~0.8。当压缩机尺寸较大，向外界散热强度较弱 （机壳自由空气冷却）时，b取较大值。
往复活塞式冰箱压缩机气流脉动噪音探析
和 排 出过程 中是有 间隔 的，因此 ，这 种每次循
环 的吸气和排气 不连续性 产生 了气流 波动 。 当高 速 流动 的 制 冷剂 气 体 从 阀组 的 出 口 高速 喷射 出来 ， 与周 围 的气 体 激烈 混 合 时产
发 ；压缩机 的电磁噪 声相 对于气 流噪声和 机械 噪 声相 比是较 弱的 。压缩 机的整 体噪声 实际上 是 由上述三者 综合叠加而 成 ，在 实际 的分析 中 是很难 分 出是 哪个因素所 引起 的，用人 耳朵也 很难判 断，但 从试 验分析 的频谱 图中 ，可 以看
（ ）气流 的脉动 还会 引起压 缩机 排气量 ５ 的增加或 减少 ，引起 某些指示 功率增加 ，使气
Ｈ 及１０ ￣４ ０ ｚ 间有一个突 出峰 ；电机 噪 ｚ ８０ ０ ０Ｈ 之 声的频 段主要是在１０ ０ ｚ 间为高 峰段 。 ５ ￣７ ０ 之 Ｈ 由于影 响往复活塞 式冰箱压 缩机 的噪 声 因素 很 多，在很 多文献 中有 研究 ，这里不再详 述 ，本 文主要是对气流脉动噪声进行探 讨分析 。
性 并呈宽频 带特性 ，很易被其 它噪声 因素所激
性工作过程 。由于压缩机 在每运行 一转的过程
中要经过 吸入 ，排 出 的过程 ，且在 每次 的吸入
的各段频 率与管道 、消音盖 、壳体 、簧等零件 的固有频 率相 同时，就会产 生共 振 ，引起共 鸣
噪声 。有 时与制冷系 统的管道 ，箱体 ，底板等 部 件的 固有频 率相 同时，也会产 生共鸣噪声 ， 试 验表 明 ，此 共鸣频 率一 般在２ ０ ０ ｚ ０ ￣５ ０Ｈ 范
一
向制冷 器 具传 递 ， 引起 共 鸣噪 声 ，造 成制 冷 器具 箱体有 很明显 的振感，有时还会 使制冷
《制冷压缩机》第3章_滚动转子式制冷压缩机
一、转子的受力分析
排气口
R A
A
e
O
l
L
1
p s 0 吸气口
1
T
O1
r
1. 气体合力
Fg L1L p ps0
由几何关系：
L1
2r
sin
1
2
对三角形AOO1有：
n
令p pdk ,可求得排气开始角 .
压力—转角曲线
V
V
Vmax
0
P
p
V
pdk
ps0
2
4
Vd
四、功率及效率
1. 等熵功率 Pts qma hdk hs0 3600
2. 指示功率 Pi Pts i
i
T l
1
1
(2) 吸气孔口前边缘角 (3) 排气开始角
(4) 排气孔口后边缘角
(5) 排气孔口前边缘角
V
容积—转角、压力—转角图
p
P
V
0
2
4
气体的吸气、压缩时进行吸气、压缩、排气的过程，故可以认为压缩机一个工 作循环仍是在一转中完成的。
• 由于往复运动：
•
1.转速受到限制，机器体积大而笨重；
•
2.结构复杂、易损件多、维修工作量大；
•
3.运转时有振动；
• 由于进、排气过程：
•
4.排气不连续、气体压力有脉动；
•
5.进气阀
制冷压缩机
《制冷压缩机》PPT课件
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（3）按压缩机与电动机的组合形式分：开启式和 封闭式（半封闭和全封闭）
（4）按压缩机的级数分：单机单级和单机双级制 冷压缩机
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二、活塞式制冷压缩机的总体结构和主要零件
对于一台典型的大型活塞式制冷压缩机， 它的零部件可分为： （1）机体 （2）传动机构 （3）配气机构 （4）润滑油系统 （5）卸载机构 （6）轴封装置
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所有制冷压缩机，根据其结构特点和工作原 理，均有其最佳冷量使用范围。因此，当使用的 冷量和条件不同时，应选用不同形式的压缩机， 以获得最佳运行效果。
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第一节 活塞式制冷压缩机的构造
一、活塞式制冷压缩机的分类
（1）按压缩机汽缸分布形式分：直立形、V形、 W形、S形（扇形）和Y形（星形）
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一、活塞式制冷压缩机的工作过程
活塞式制冷压缩机的工作过程包括吸气、压缩、 排气三个过程。
压缩机完成一个工作过程，每只气缸吸入的低
压气体体积为：
Vg
D2 4
S（m2）
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若压缩机的气缸数为Z，转速为n（r/min）， 则其每秒钟吸入的气体体积为：
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第三节 螺杆式制冷压缩机
一、螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理
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二、螺杆式制冷压缩机的运行调节
制冷设备安装工程施工及验收规范(上)
制冷设备安装工程施工及验收规范（上）制冷设备安装工程施工及验收规范(上)第一章总则第1.0.1条为了保证制冷设备安装工程施工的质量，特制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于制冷机组、制冷压缩机和附属设备，以及活塞式、螺杆式、离心式、吸收式、蒸汽喷射式等制冷设备安装工程的施工及验收。
制冷设备安装工程施工及难民的通用技术要求，应按国家标准《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231(一)-75“通用规定”执行。
现场组装的活塞式制冷压缩机和化工工艺采用的大型离心式制冷压缩机的安装应按国家标准《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231(五)-78中的有关规定执行。
第1.0.3条制冷设备的拆卸和清先，应符合下列要求:一、对于制冷机组、整体安装的制冷压缩机及吸收式制冷设备，一般应进行外表清洗并检查机组内的真空情况(或充气内压状况);符合有关设备文件规定的设备，其内部零件可不拆洗，但如超过保险期或有明显缺陷时，也应进行清洗;二、对于现场组装的各种型式的制冷设备，安装前应把主机零部件、附属设备和管道进行清洗。
清洗后应将清洗剂和水分除净并应检查零部件表面有无损伤及缺陷，合格后应在表面涂上一薄弱支冷冻机油。
第1.0.4条安装氨制冷设备时，要现场配制的零部件，严禁采用铜和铜合金材料。
第1.0.5条制冷设备的安装，必须采用专用制冷阀门和仪表;制冷设备的法兰、螺纹接头等处的密封材料，应选用耐油石棉胶板、聚四氟乙烯膜带、甘油一氧化铝或氯丁橡胶密封液等。
第1.0.6条制冷制备管道的焊接，应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的有关规定。
第1.0.7条制冷设备的安装，应符合现行的有关设备工程设计规范和设备技术文件的要求。
第二章制冷机组的安装及试运转第2.0.1条制冷机组系指包括压缩机、电动机及其成套附属设备在内的整体式或组装式制冷装置。
第2.0.2条制冷机组应在底座的基准面上找正、找平。
第2.0.3条制冷机组的自控元件、安全保护继电器、电器仪表的接线和管道连接应正确。
压缩机震动的原理与噪声控制的探讨
压缩机震动的原理与噪声控制的探讨摘要随着化工设备的不断发展，各种高性能的制冷压缩机产品层出不穷，严峻的市场形势迫使各大压缩机制造企业不断提高压缩机的整体技术水平。
压缩机的振动、噪声水平作为一种性能指标越来越引起压缩机制造企业的注意，而且随着国家压缩机振动、噪声标准的不断提高，振动、噪声的要求也越来越严格。
为此，本文首先，研究了振动和噪声的产生机理，并提出相应的措施从源头上减少振动和噪声的产生；其次，研究了振动和噪声的传播途径，并提出了相应的措施在传播途径上阻碍振动和噪声的传播；最后，提出了减少振动和噪声对人体危害的个体防护措施。
关键词压缩机；振动；噪声；控制引言压缩机是化工企业的一种常用设备，压缩机在工作的过程中会产生较大的振动和噪声。
压缩机的振动会对压缩机以及建筑物和周围其他设备造成损害，影响建筑物和设备的寿命。
压缩机的噪声会使工人受到伤害，如危害听力和心脑血管系统等。
正是由于存在这些危害，所以压缩机的减振降噪研究是很有必要的[1]。
1 振动的产生及振源控制[2]在压缩机内部，引起各部件振动的因素主要有：运动机构的不平衡、部件自身的缺陷、气流脉动。
另外，电机在工作的构成中也会产生振动。
压缩机振动振源的控制可以从压缩机内部和外部两个方面采取措施。
在内部采取的措施主要是压缩机的组装和使用过程中采取措施，减少运动机构的不平衡和减少部件自身的缺陷。
在压缩机的组装和使用过程中采取的措施有减少运动机构的不平衡、减少运动部件自身的缺陷、降低气柱共振等。
在外部采取的措施主要是使用减振装置和加强压缩机与其基础之间的固定。
压缩机整体振动的控制就是加强压缩机与其基础之间的固定和增加缓冲，可以通过加固螺栓和使用减振装置来实现。
加固螺栓可以把压缩机和基础固定在一起，从而减少压缩机的振动。
使用减振装置可以有效减少振动的产生，也是减少压缩机振动产生的主要措施。
常见的减压装置有金属弹簧减振装置、橡胶减振装置、弹簧橡胶减振装置、玻璃棉板和岩棉等。
活塞式压缩机的管道振动原因及防振措施
活塞式压缩机的管道振动原因及防振措施摘要：对活塞式压缩机管道振动，不仅会使松散的连接管和阀门，配件，也可能使管道疲劳损伤和裂纹，会引起介质大量的泄漏出来，进而会引发爆炸或者是燃烧。
活塞式压缩机振动保护是一个非常非常重要的课题。
在本文中，活塞压缩机管道振动及防振措施进行了分析，并提出了防振措施。
关键词：活塞式压缩机，气流脉动，防振措施，管道振动，修改措施1、活塞式压缩机管道振动产生的原因对于常常能见到的活塞式压缩机来说，产生管道振动的诱因有很多种。
总的来说包括的主要方面有以下二点：第一点是振动来源于压缩机自己的惯力和匀矩，另一点来说振动来源于气流的脉动。
经许多人的证明，现在常见的压缩机产生的管道振动，大部分都是因为气流脉动而引发的。
消除管道振动的重中之中的措施主要是要消灭气流脉动，下文主要就气流脉动而引发振动的具体的原因来做讨论。
1.1气柱振动系统管路系统内所容纳的气体通常叫气柱，由于气柱可以压缩膨胀，并有一定的质量。
因此，它本身是一个振动系统中，当该列是目标激励，形成受迫振动。
操作的压缩机管道周期激励，当列反应，以形成一列的受迫振动的压力脉动，振动性能的挑战。
活塞式压缩机出口韵与脉动压力，相对于该管的平均压力是比较小的阻尼管，从而引起空气柱的振动不会有太大的问题。
但当激发频率与气柱固有频率相等或相近时，就会激发气柱产生气柱共振。
fi=imn／60(i=1、3、5…)式中fi——激发频率；：m——曲轴一转内，在管道一个端口处，向管道吸、排气次数；n——活塞式压缩机转速，单位为r/min；i——谐波阶次。
在自由振动情况下，气柱振动的频率叫气柱固有频率。
它与管道长度、管道上容器容积大小、布置方式等有关。
它的大小，决定了气柱共振与否。
当fi=（0．8一1.2）fg时，管道产生气柱共振。
此时，气体压力波动成倍增大，管道出现剧烈振动。
因此，正确计算出管道气柱共振频率，对防止气柱共振的产生有着重要意义。
简单管道气柱固有频率计算公式如下：式中fg——管道气柱固有频率；c——声速；L——共振管长；i——阶次。
制冷压缩机振动噪声控制技术
制冷压缩机振动噪声控制技术摘要：现如今，我国的制冷空调的应用越来越广泛，制冷压缩机在制冷空调中的应用十分广泛，但其振动噪声问题不容忽视。
本文就制冷压缩机振动噪声控制技术进行研究，以供参考。
关键词：式制冷压缩机；故障原因；解决措施引言制冷试验装置近年来发展迅速,试验装置的建设和使用越来越多,同时带来了巨大的能源消耗,主要是电能消耗。
据统计,对于拥有庞大数量的性能实验室的企业,其耗电量约占企业用电总量的1/5,因此试验装置的节能管理和能源利用效率改善对于国家节能减排具有重要意义。
当前有针对试验装置设计、建造、调试和验收等相关要求的标准,如GB/T7941—2019《制冷试验装置》,但暂无评价试验装置能源利用情况的相关标准。
1小型制冷压缩机性能测试装置第二制冷剂量热器法的主侧系统由冷凝器、过冷器、调节阀、量热筒等组成,其中量热筒通过内部电加热将制冷剂变成要求状态(温度和压力)下的过热气体。
辅侧设备系统由水泵、恒温水箱、风冷式冷水机组、管道蒸汽和蒸汽加热板式换热器等组成,其中冷凝水泵用于调节冷凝温度,过冷水泵用于调节过冷度,这些均在恒温水箱中产生热负荷,风冷式冷水机组提供恒温水箱的冷负荷,管道蒸汽通过蒸汽加热板式换热器与水箱的水进行换热,用于平衡多余的冷负荷。
2制冷压缩机振动噪声产生诱因2.1机械性振动噪声双式制冷压缩机阴阳转子通过相互啮合实现同步旋转，齿面接触时不可避免地产生冲击与接触，形成周期性的交变应力，诱发转子轴系产生机械振动。
阴阳转子多是金属部件，本身存在一定的挠性，当加工或者装配过程中存在较大误差时容易导致转子轴系的不对中和不平衡等问题，加剧轴系的振动。
双式制冷压缩机轴承主要包括无滚动体的滑动轴承和有滚动体的球轴承、圆柱轴承和圆锥轴承等，承受轴系的径向力和轴向力，是将压缩机轴系振动向外传递的关键途径之一。
当滑动轴承出现异常的摩擦或者润滑不充分时，或者当滚动轴承的滚道受到离散的滚动体的周期性冲击时，均会导致阴阳转子轴系振动放大。
活塞式压缩机振动原因分析及解决措施
活塞式压缩机振动原因分析及解决措施摘要:活塞式压缩机设备在运行过程中，将产生一定的故障问题，例如转子机构问题、油膜振荡问题等，一旦部件故障所引发的振动问题与整个装置产生共振问题的话，将加大活塞式压缩机设备的故障产生几率。
为此，必须针对离心压缩机装置进行分析，深度分析出压缩机存在的振动故障问题，并制定出相对应的运维保障措施，确保活塞式压缩机装置运行的可靠性。
关键词：活塞式压缩机；振动原因分析；解决措施前言从发展模式来讲，活塞式压缩机是以传统通风机装置为雏形，风机装置所能形成的最大压缩力也由最初的14.7兆帕逐渐优化为可以承载80～120兆帕的装置，极大提高压缩机设备的运行质量。
1活塞式压缩机轴振动高的原因活塞式压缩机作为现代化工业加工生产过程中常用的装置，用于保证活塞式压缩机运行效果，可以为相关工业加工生产工作顺利开展提供气源动力。
但是空气离心压缩机在运行过程中会因为不良因素干扰而出现机组轴承振动频率高的现象，机组轴承在空气离心压缩机运行稳定性下降，造成活塞式压缩机运行故障频发，这对于会对活塞式压缩机的机械性能和工业加工生产工作实施要求带来不利影响。
对于活塞式压缩机来说，其在长时间运行过程中出现轴振动高问题的可能性比较高，这就应考虑空气离心压缩机轴振动高现象危害，并据此确定合理对策，使得活塞式压缩机轴振动高问题可以在短时间内得到有效处理。
1.1仪表故障活塞式压缩机中的仪表装置在运行过程中可能会出现一些故障问题，仪表与活塞式压缩机机组之间的关联性会受到影响，这必然会导致活塞式压缩机振动探头安装不够牢固，活塞式压缩机在运行过程中也会出现轴承振动不够稳定的问题，严重时也会导致空气离心压缩机连锁装置出现停机现象，造成活塞式压缩机轴振动高问题越来越严重，活塞式压缩机在工业加工生产以及相关工作中的作用难以彰显。
而导致空气离心压缩机仪表出现故障问题的原因较为复杂，最常见的就是仪表年久失修和运行参数不合理，这种故障问题必然会对活塞式压缩机运行稳定性和实际作用产生影响。
第三章制冷压缩机与设备的选型计算
图3-13 冷却塔与水冷式冷凝器的管线连接图
第二节 换热设备的选型计算
3. 冷却水系统设备的选型计算 （1）冷却塔的选型——选型参数
冷却范围
冷却塔中进水温度与出水温度之差；
冷幅高
出水温度与空气湿球温度之差；
热负荷——冷却塔的热负荷Q可由下式计算：
第三节 辅助设备的选型计算
一、液体储存设备
1.高压储液器
高压贮液器的选择主要是确定容积，保证制冷
装置在运行时，最大贮液量小于容积的70%，
最小贮液量大于容积的10%。
大型 储液器
V m
中小型 储液器
V m
m Vc
第三节 辅助设备的选型计算
2. 低压循环贮液器
气液分离器的作用是使混合的气体和液体制冷剂进行 分离，按照不同的蒸发系统分别设置，并按设置位置 的不同，分为机房气液分离器和库房气液分离器。
机房气液分离器
D
4qV t 3600
库房气液分离器
D 4qmv0
3600
第三节 辅助设备的选型计算
三、节流机构
节流机构的作用是为蒸发器提供适量的制冷剂液体，同 时又维持系统高、低压侧的压力差，保证蒸发器中适宜 的蒸发压力。
（二）选型计算
1.冷凝器传热面积
A Qk Qk
m2
qF K tm
(1)冷凝器的对数平均温差⊿tm
tm
t2 t1 Ln tK t1
tK t2
(K或℃)
第二节 换热设备的选型计算
(2)冷凝器的传热系数K
由冷凝器的结构型式、制冷剂种类、冷却介质的速度、温度差、传热
活塞式压缩机振动原因分析及解决措施
Fault A nalysis
活塞式压缩机振动原因分析及解决措施
胡涌涛
（呼伦贝尔金新化工有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 021506）
[摘 要]：着重针对呼伦贝尔金新化工有限公司循环氢压缩机振动值过高 的现象，从进、排气缓冲罐和管道的设计方面来分析其对压缩机振动产生 的影响，继而提出了具有针对性的解决措施，对于解决同类问题可起到借 鉴作用。 [关键词]：往复压缩机；振动；缓冲罐；管道 中图分类号：TH457 文献标志码：B 文章编号：1006-2971（2019）06-0050-04
图2 循环氢压缩机缸体分布简图
表1 循环氢压缩机各位置振动测量值 单位：mm/s
位置
垂直方向
水平方向
轴向方向
曲轴箱
1.0
3.9
2.9
I缸
5.7
5.6
3.6
II 缸
18.6
8.5
6.7
III 缸
16.5
6.4
5.5
I 缸进气管道
28.4
15.5
/
I 缸排气管道
46.8
18.8
/
II、III 缸进气管道
收稿日期：2019-05-17
因展开分析。
2 振动分析
2.1 压缩机振动值测量 在压缩机正常运行时对压缩机曲轴箱、缸体
和管道等部位进行了不同方向上的振动值测量， 结果如表1。
通过表1所示振动值，参照国家标准 GB/T6075.6-2002对往复压缩机振动烈度等级进行 划分，得出表2。 2.2 压缩机振动原因分析
1 现状和存在的问题
呼伦贝尔金新化工有限公司年产50万吨合成 氨80万吨尿素项目低温甲醇洗装置循环氢压缩机 为上海东方压缩机制造有限公司设计并制造的往 复式压缩机；如图1、2所示，循环氢压缩机共有3 列气缸并联，缸体为双作用式成对置型分布，玉 缸单独使用一个进气缓冲罐和排气缓冲罐，域缸 和芋缸共用一个进气缓冲罐和排气缓冲罐。压缩 机自安装试车以来，始终存在机组域缸和芋缸垂 直方向上振动值偏高的问题，曾出现缓冲罐焊缝 振断的情况。下面，笔者就针对压缩机的振动原
小型活塞式压缩机振动及控制方法分折
技术研究·TECHNICAL RESEARCH56电器 2012/71 引言目前市场对冰箱的静音要求越来越高，冰箱的振动和噪声水平直接影响到冰箱的市场竞争力。
压缩机作为冰箱的心脏部件，振动及其向冰箱底钢板的传递情况是影响冰箱振动和噪声的关键因素。
为了适应市场的需求，冰箱对压缩机的振动及其传递也提出了越来越高的技术要求，压缩机企业必须从各方面优化和控制压缩机的振动，使其处在最低的水平。
本文从动力平衡、管路共振、振动传递几方面着手，分析引起压缩机振动的原因及其控制方法，并试验证明控制方法的有效性。
2 压缩机的动力平衡性能分析机芯的动力平衡性能是影响压缩机振动的最直接因素，是激发振源。
因此，良好的机芯动力平衡性能设计，是保证振动水平的最基础要求。
活塞式压缩机由曲柄连杆结构带动活塞在气缸内做往复运动，从而实现气缸内气体的压缩和膨胀过程。
在此过程中，作用于运动机构上的力有惯性力、气体力、相对运动表面间的摩擦力。
其中惯性力和气体力是引起压缩机振动的根本原因。
2.1 惯性力及其平衡惯性力的大小取决于运动零件的质量和加速度。
对于曲柄连杆机构来说，为便于分析动力平衡性能，一般将其转化为往复运动和旋转运动的两质量体系[1]。
活塞、活塞销做往复运动，可将其质量简化为集中在活塞销中心；连杆做平面摆动，大头随曲柄做旋转运动，小头随活塞销做往复运动，所以一般将连杆质量转化为集中在小头的往复运动质量以及集中在曲柄的旋转运动质量两部分；曲轴做单纯的旋转运动，根据曲轴的结构特点，质量可分为相对曲轴轴线完全对称的部分，旋转惯性力完全平衡；曲柄部分，这部分旋转时将产生额外的不平衡旋转惯性力。
⑴ 往复惯性力根据往复运动质量和旋转运动质量的转化，可以得到往复运动惯性力F i 。
（1）式中，m s 为往复运动质量，r 为回转半径，ω为旋转角速度，θ为曲轴转角，λ为曲柄半径连杆比。
式中第一项为一阶往复惯性力，变化周期为曲轴旋转一周的时间，最大值为F r =m r rω2；第二项为二阶往复惯性力，变化周期为曲轴旋转半周的时间，最大值为λm s rω2。
活塞式制冷压缩机的震动和噪声资料
2018/10/23
往复惯性力：
mw ? mwr ? mwj
9
2.多缸压缩机的惯性力平衡
—— 设置平衡块
mwrrw? 2b ? mrrw? 2a
ar mwr ? mr b rw
mwjrw?
2b ?
1 2
mj
r?
2a
mwj
?
0.5mj
a b
r rw
ar mw ? mwr ? mwj ? b rw (mr ? 0.5mj )
2018/10/23
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角度式压缩机的平衡方法
2018/10/23
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五、其他减振方法
2018/10/23
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第二节 活塞式制冷压缩机的噪声
（1）噪声源 机械噪声、流体噪声、电磁噪声。 （2）降噪措施 提高装配精度、改进结构、降 低气流脉动等。
2018/10/23
13
小结
1.曲柄连杆机构质量转化分为两部分。 一部分集中在活塞销中心，做往复直线运 动；另一部分集中在曲柄中心，做旋转运 动。
往复加速度
ar
?
r?
2
旋转加速度
3
二、曲柄连杆机构运动部件的质量转化 1.活塞与曲柄
m s 2 ?? 2 ? m s 2 r r ? 2
ms ? ms1 ? ( ? r )ms2
m s2r ? (? r )m s2
2018/10/23
4
2.连杆
替代系统 ——分布质量 转换成集中质 量。
mc ? mc1 ? mc2 mc1L1 ? mc2L2
第一节 活塞式压缩机的振动
一、曲柄—连杆机构的运动方程
x ? OC ? OA ? (L ? r ) ? (r cos? ? L cos ? ) ? r (1 ? cos? ) ? r? (1? cos 2? )
第三课 活塞式制冷压缩机
活塞式制冷压缩机活塞式制冷压缩机的工作原理及结构第一节活塞式制冷压缩机工作原理1、活塞压缩机的分类按使用的制冷剂来分，有氨压缩机和氟利昂压缩机两种。
按压缩级数来分，有单级压缩和双级压缩两种。
按汽缸中心线的位置分，有直立式、V型、W型和S（扇）型。
按压缩机的总体结构来分，有开启式、半封闭式、全封闭式三种。
2、活塞式压缩机的工作过程1)压缩机的理想工作过程吸气过程，活塞从上止点开始向右移动，排气阀（片）关闭，吸气阀（片）打开，在压力P1下吸入制冷剂气；压缩过程，活塞从下止点向左移动，制冷剂从压力P1绝热压缩到P2，此过程吸、排气阀均关闭；排气过程，活塞继续左行，在压力P2下把制冷剂排出汽缸。
当活塞再次向右移动时进行下一次的吸气过程。
第二节活塞式制冷压缩机的结构1、我国系列活塞制冷压缩机的特点高速：转速在960～1450r/min；多缸：开启式压缩机通常有2、4、6、8个汽缸。
多缸结构使压缩机布置紧凑，动平衡性能好，还可以通过使一部分汽缸空载运转达到调节制冷量的目的。
170系列压缩机对R717、R12、R22三种制冷剂都可以使用，只须更换部分零部件，如安全阀、气阀弹簧、轴封、胶圈等。
2、总体结构压缩机一般须具备以下几部分：a.运动部分：包括曲轴、连杆、活塞等。
b.配气部分：包括吸、排气阀，吸、排气通道等。
c.密封部分:包括活塞环、轴封、垫片、填料等。
d.润滑部分：包括油泵、滤油器、油压调节阀等。
e.安全部分：假盖、假盖弹簧、安全阀、高压保护继电器、油压保护继电器等。
f.能量调节部分：卸载机构。
3、压缩机主要零部件结构主要介绍开启式压缩机的主要零部件结构。
（1）机体：机体就是压缩机的机身，它由汽缸体、曲轴箱、汽缸盖等组成。
吸气腔就是汽缸体的内腔，吸入气体通过吸气腔时可以冷却汽缸套，散热条件好。
排气腔在汽缸体上端，吸、排气腔之间有隔板分开。
汽缸盖对汽缸上部起着密封作用，它和机体、假盖一起形成了高压蒸气的排气腔。
制冷设备安装工程施工及验收规范
制冷设备安装工程施工施工及验收规范一章总则第1.0.1条为了保证制冷设备安装工程施工的质量，特制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于制冷机组、制冷压缩机和附属设备，以及活塞式、螺杆式、离心式、吸收式、蒸汽喷射式等制冷设备安装工程的施工及验收。
制冷设备安装工程施工及难民的通用技术要求，应按国家标准《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231（一）-75“通用规定”执行。
现场组装的活塞式制冷压缩机和化工工艺采用的大型离心式制冷压缩机的安装应按国家标准《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231（五）-78中的有关规定执行。
第1.0.3条制冷设备的拆卸和清先，应符合下列要求：一、对于制冷机组、整体安装的制冷压缩机及吸收式制冷设备，一般应进行外表清洗并检查机组内的真空情况（或充气内压状况）；符合有关设备文件规定的设备，其内部零件可不拆洗，但如超过保险期或有明显缺陷时，也应进行清洗；二、对于现场组装的各种型式的制冷设备，安装前应把主机零部件、附属设备和管道进行清洗。
清洗后应将清洗剂和水分除净并应检查零部件表面有无损伤及缺陷，合格后应在表面涂上一薄弱支冷冻机油。
第1.0.4条安装氨制冷设备时，要现场配制的零部件，严禁采用铜和铜合金材料。
第1.0.5条制冷设备的安装，必须采用专用制冷阀门和仪表；制冷设备的法兰、螺纹接头等处的密封材料，应选用耐油石棉胶板、聚四氟乙烯膜带、甘油一氧化铝或氯丁橡胶密封液等。
第1.0.6条制冷制备管道的焊接，应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的有关规定。
第1.0.7条制冷设备的安装，应符合现行的有关设备工程设计规范和设备技术文件的要求。
第二章制冷机组的安装及试运转第2.0.1条制冷机组系指包括压缩机、电动机及其成套附属设备在内的整体式或组装式制冷装置。
第2.0.2条制冷机组应在底座的基准面上找正、找平。
第2.0.3条制冷机组的自控元件、安全保护继电器、电器仪表的接线和管道连接应正确。
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mjr 2a
mwj
0.5mj
a b
r rw
mw
mwr
mwj
a b
r rw
(mr
0.5mj)
2020/1/10
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角度式压缩机的平衡方法
2020/1/10
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五、其他减振方法
2020/1/10
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第二节 活塞式制冷压缩机的噪声
（1）噪声源 机械噪声、流体噪声、电磁噪声。 （2）降噪措施 提高装配精度、改进结构、降 低气流脉动等。
mc1 (0.3 ~ 0.4)mc mc2 (0.6 ~ 0.7)mc
经转化后有：
A点mj mp mc1 B点mr ms mc2
5
三、曲柄连杆机构的惯性力
1.往复惯性力
Fj mjaj
(mp mc1)r 2 cos cos2
mjr 2 cos mjr 2 cos2
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小结
1.曲柄连杆机构质量转化分为两部分。 一部分集中在活塞销中心，做往复直线运 动；另一部分集中在曲柄中心，做旋转运 动。
2.压缩机的惯性力可以通过气缸轴线的 合理布置和在曲柄相反方向加平衡块这两 种方法加以平衡。
3.噪声指示已成为评价压缩机与制冷量、 能耗、可靠性指标的重要因素。
r (1 cos ) r(1 cos 2 )
4
r L , t
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aj r 2 (cos cos 2 )
往复加速度ar来自r 2 旋转加速度
2
二、曲柄连杆机构运动部件的质量转化 1.活塞与曲柄
ms2 2 ms2rr 2 ms ms1 ( r)ms2
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思考题
1.曲柄连杆机构运动部件质量转化的方 法是怎样的？
2.连杆部件的质量转化的原则是什么？ 3.曲柄连杆机构惯性力是如何计算的？ 4.活塞式制冷压缩机惯性力平衡的方法 是怎样的？ 5.活塞式制冷压缩机常用的减振措施有 哪些？ 6.活塞式制冷压缩机噪音可分为几类？
2020/1/10
ms2r ( r)ms2
2020/1/10
3
2.连杆
替代系统 ——分布质量 转换成集中质 量。
mc mc1 mc2 mc1L1 mc2L2
小头质量:
mc1
mc
L2 L
大头质量:
mc2
mc
L1 L
2020/1/10
4
2020/1/10
对我国自制的压 缩机连杆，其质量分 配为：
降低振动和噪声是制冷压缩机的 重要目标。往复式制冷压缩机的振动 主要起因于压缩机曲柄—连杆机构运 动时形成的惯性力。
往复式压缩机的噪声 包括机械噪声、流体噪声 和电磁噪声。对不同的噪 声源应采取不同的降低噪 声的措施。
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第一节 活塞式压缩机的振动
一、曲柄—连杆机构的运动方程
x OC OA (L r ) (r cos L cos )
Fj1 Fj2
0.29 ~ 0.17
一阶往复惯性力 二阶往复惯性力
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6
2.旋转惯性力
Fr mrar ms mc2 r 2
惯性力矩:双曲拐多缸机的往复惯性力和离心 惯性力不在同一平面，因而产生力矩引起振动。
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7
四、活塞式压缩机的惯性力平衡
1.单缸压缩机的惯性力平衡
旋转惯性力：
mwr mr (r rw ) (ms mc2 ) r rw
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往复惯性力：
mw mwr mwj
8
2.多缸压缩机的惯性力平衡
—— 设置平衡块
mwrrw 2b mrrw 2a
mwr
mr
a b
r rw
mwjrw 2b
1 2
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