活塞式压缩机基础设计计算

2017-03-16李莹

山东工业技术 2017年5期

摘要：根据相关设计规范以及工程设计经验，介绍了活塞式压缩机基础的设计原则，计算方法，并以具体项目进行阐述。

关键词：压缩机基础；振动；共振；计算方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.225

1 引言

在石化企业装置中，压缩厂房是较为重要的工段之一，其中经常遇到动力基础的设计问题。往复活塞式压缩机属于动力机械中振动问题比较特殊的一类。一般来说，严重的振动问题发生在共振的时候，剧烈振动能引起连接螺栓断裂、管道开裂、主轴承破坏，甚至压缩机基础振裂等较为严重的工程事故。对活塞式压缩机基础进行设计及计算，就是要把基础的振动控制在允许范围内，使基础的振动不影响机器的正常工作。

2 压缩机基础设计原则

活塞压缩机基础的设计主要应满足下列要求：

（1）基底静压力小于地基土的容许承载力，沉降均匀，基础具有足够的强度和刚度。

（2）尽可能避开共振区工作，控制基础的振幅（或速度），以便保证机器正常运转。

3 压缩机基础计算

3.1 压缩机基础静力计算

（1）基础静力计算包括机组重心的核算，地基承载力验算和局部构件的承载力验算。（2）基础上的静荷载应包括机器及附属设备重、基础自重、基础板上的土重、支承在基础上的其他荷重。（3）基础设计时应力求使基组重心与基础底面形心位于同一垂直线上。（4）地基承载力：基础底面平均静压力标准值小于等于修正后的地基承载力特征值。

3.2 压缩机基础动力计算

3.2.1 压缩机基础的振动控制指标

压缩机基础的振动应同时控制顶面的最大振动线位移和最大振动速度。基础顶面控制点的最大振动线位移不应大于0.20mm，最大振动速度不应大于6.30mm/s。

3.2.2 压缩机基础的动力计算方法

活塞式压缩机基础的动力计算方法主要有两种，即共振法和振幅法。我国设计规范是以振幅法来进行计算的。振幅法的设计要求基础的振幅值不许超过允许值。

目前常用的压缩机基础计算机软件采用中石化建筑设计技术中心站的BMCAD大块式动力基础设计程序。軟件功能如下：能在输入相关的数据条件下完成基础的静力、动力计算。具体计算详见以下案例。

3.3 计算案例

以某工程压缩工段为例，介绍一下压缩机基础的计算过程。

（a）静力计算：压缩机静力参数见表1。

以压缩机机组机心为原点，将压缩机基础分为数块分别计算各块的重量与离原点的距离的积，再求和除以各块重量之和，分别可求出机组重心离原点的距离，这里不在一一列举。

（b）动力计算：将压缩机各参数及机器基础按块输入BMCAD中，然后计算即可。

压缩机基础几何物理参数；压缩机动力参数；压缩机静力参数；电动机参数.