[发明专利]用于压缩机的声学长度测试的方法和装置

说明书

技术领域

本发明大致涉及系统、软件和方法，更具体地说，涉及用 于压缩机的声学长度测试的机构和技术。

背景技术

各种工业都在利用压缩机进行泵抽送工作，例如，炼油厂 或化学工厂，无论是至用户还是来自生产商。目前有许多工业应用需 要使用无油螺杆(OFS)压缩机。顾名思义，OFS压缩机不具有与螺杆 接触的油。然而，所有这些工业在使用正排量式OFS压缩机时都共有 一个相同的问题，即在压缩机和/或与压缩机相关联的管道中发生噪音 和振动。正排量式压缩机是可提供等容输出的压缩机。如以下将要论 述的那样，由于声学共振而引起的振动可能损伤或毁坏压缩设备和其 支撑用的工艺管道，因此如果可能的话，应当予以减轻和/或消除。

例如在大直径管道中，高频能量可能产生过度噪音和振动， 并产生热电偶套管、仪器和附接的小孔管道的故障。在严重的情况下， 管道本身可能断裂。对于附接在管道上的压缩机也是一样的。这些问 题大多数通常在螺杆式压缩机和消声器中显露出来。出于简单起见， 以下论述螺杆式压缩机。螺杆式压缩机通常具有两个转子，阳转子 (male rotor)和阴转子(female rotor)。转子的叶片组合可随着设计意图的 变化而改变(3×5,4×6,6×8)。

在大多数工业工艺中流行两种高频能量产生机构：流感应 (涡流脱落)和在多个运行速度下的脉动(在离心式压缩机中为叶片通 过频率，在螺杆式压缩机中为凹穴通过频率(pocket passing frequency) 或叶片通过频率(lobe passing frequency))。对于螺杆式压缩机，螺旋叶 片的相互啮合产生凹穴通过频率脉动，其等于阳转子上的叶片数量乘 以压缩机运行速度。通常，最大脉动幅度发生在基波凹穴通过频率下。 更高的倍乘幅度是常见的，但不总是低于主凹穴频率的幅度。一旦产 生这个能量，由于声学共振和/或结构共振可能发生放大，导致高幅振 动和噪音。

消声器可附接在压缩机的入口和/或出口上，以减少上面论 述的动态压力和噪音。图1中显示了连接在压缩机上的入口消声器(减 振器(dampener))和出口消声器的一个示例。图1中所示的消声器是容 积-扼流-容积式类型。图1显示了压缩机系统10，包括压缩机20、入 口脉动减振器30和排放脉动减振器50。气体如箭头A所示流入到减 振器30中，并且压缩气体如箭头B所示流出减振器50。压缩机20 包括入口腔22和出口腔24以及其它部分。入口腔22具有连接在入 口减振器30上的法兰26，而出口腔具有连接在排放减振器50上的法 兰28。

入口减振器30具有管嘴32，其由管嘴长度NL表述特征。 腔34连接在管嘴32上，其包括扼流管36。腔34具有上部37，其由 λ或横壁长度38和轴向室长度40表述特征。扼流管36具有长度42。 入口减振器30具有连接在压缩机20的法兰26上的法兰44。

排放减振器50包括连接在腔54上的管嘴52，腔54包括扼 流管56。腔54的轴向室58直接连接在管嘴52上，其具有长度60和 λ或横壁长度62。管嘴52具有管嘴长度NL，并且扼流管56具有长 度64。法兰66连接在管嘴52上，用于将管嘴52连接到压缩机20的 法兰28。这种具有容积58、扼流管56和另一容积(没有标出)的减振 器被称为容积-扼流-容积式减振器。

然而，减振器和其构件(管嘴、轴向室、扼流管等等)需要进 行恰当地尺寸加工，以确保在消声器中不产生声学共振。这将最终导 致振动和/或噪音的减少。因此，需要提供避免之前所述问题和缺陷的 装置和方法。

发明内容

根据一个示例性实施例，提供了一种方法，其用于确定将 要附接在压缩机上的减振器的各种构件的频率。该方法包括在没有将 减振器附接在压缩机上的条件下确定压缩机腔的声谱；计算腔的声学 波长；接收减振器的近侧管嘴的长度；基于腔的声学波长和减振器的 近侧管嘴长度来计算与减振器的近侧管嘴和压缩机的腔相关联的多 阶频率，其中当减振器附接在压缩机上时，减振器的近侧管嘴靠近压 缩机的腔。