1. 101№7 • июль 2009
HYDROCARBON PROCESSING: СЛУЧАЙ ИЗ ПРАКТИКИ
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
ИЗОЛЯЦИЯ ФУНДАМЕНТОВ
ОТ ВИБРАЦИИ МАШИН
T. Sofronas, инженер-консультант, Хьюстон, Техас
Вибрация может быть вредной даже для находящегося поблизости оборудования
Покрытие вентилятора, которое было реконст-
руировано и сбалансировано, стало причиной воз-
никновения чрезвычайного шума и вибрации на-
ходящегося поблизости оборудования. Резиновая
виброизолирующая опора, на которой первона-
чально был смонтирован вентилятор, пришла в не-
годность при его демонтировании.
В основном оборудование при монтаже закреп-
ляют неподвижно, поэтому с проблемами вибрации
встречаются нечасто. С целью выявления причины
более высокой вибрации при этих виброизолирую-
щих опорах был проведен анализ. Приведен хороший
пример из практики, поскольку он объясняет некото-
рые принципы вибрации.
На рис. 1 показана упрощенная схема вентилято-
ра вместе с точкой его опоры, которая будет анали-
зироваться. Отметим, что нагрузка равномерно рас-
пределяется на четырех опорах (пружинах), каждая
из опор поддерживает одну четверть суммарной
нагрузки. Если нагрузки не равны, потребуются
более подроб-
ные расчеты,
так при этом
присутствуют
также момен-
ты.
Отношение
затухания ко-
лебаний С/Сс
являетсякрите-
рием внутрен-
него затухания
колебаний в виброизолирующих опорах. Для хорошо
спроектированных резиновых опор эта величина рав-
на около 0,05. Нагрузка w, распределенная прогиба-
ми пружины , является постоянной k и измеряется в
фунт/дюйм.
На рис. 2 представлены кривые передаточного
отношения TR и частоты FR:
Следует отметить, что отношение частоты ме-
нее указывает на то, что нет изоляции, но есть
увеличение силы. Изоляция имеет место только
при отношении частоты более .
Перед тем, как определить TR, необходимо про-
извести простые расчеты [1].
fn = 188 (k/w)Ѕ
, цикл/мин,
k= w/ , фунт/дюйм.
В этом частном случае масса механизма составля-
ет 300 фунт (1 фунт = 0,453 кг), каждая из поддержи-
вающих опор равна 75 фунт. При такой нагрузке
каждая опора отклоняется на 0,01". Вибрационные
силы имеют место при скорости ротора, равной
2700 об/мин.
fn = 188 (7500/75)Ѕ
= 1880 цикл/мин,
ff/fn = 2700/1880 = 1,44.
На рис. 2 можно определить TR, равное 0,8.
Изолированиевпроцентахравно:(1–TR)=100=20 %.
Это изолирование значительно меньше жела-
тельного, так как 80 % вибрационных сил воздейс-
твует на основание. Изготовленные опоры долж-
ны быть переделаны до требуемого размера.
Следует отметить, что отношение С/Сс в этих
пределах не находится в прямой зависимости
от изоляции, поскольку оно незначительно от-
личается от 0,3 тяжелого случая амортизации.
Амортизация становится весьма важной при ре-
гулировании пиковой амплитуды, если оборудова-
ние будет работать через резонанс как приводы с
регулируемой скоростью.
Изменение константы упругости опор должно
быть более выгодным. Например, выбор опор k, рав-
Рис. 1. Упрощенная схема вибрации
механизма
Рис. 2. Кривая передаточного отношения
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2. 102 №7 июль • 2009
HYDROCARBON PROCESSING: СЛУЧАЙ ИЗ ПРАКТИКИ
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
ный 2000 фунт/дюйм, изменит FR до 2,5 и TR снизит до
0,15(или85%)изоляции.Однаковследствиеболее«мяг-
кой» пружины может ожидаться некоторое перемеще-
ние, и этим, в конечном счете, не следует пренебрегать.
Поставщики опор могут предложить ценную по-
мощь в решении, какой вид опор необходимо приме-
нять для оборудования различного типа – эластоме-
ры или цилиндрические пружины. При этом необхо-
димо учитывать такие показатели как тяжелое обору-
дование, возможные сотрясения, большие перемеще-
ния, химические компоненты, амортизация и т.д.
Перевел А. Степанов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Sofronas, A., Analytical Troubleshooting of Process Machinery
and Pressure Vessels: Including Real-World Case Studies, p. 117, ISBN:
0-471-73211-7, John Wiley & Sons
Dr. Tony Sofronas (д-р Т. Софронас) был ши-
роко известен как ведущий инженер-механик
компании ExonMobil. В настоящее время д-р
Софронас находится на пенсии. Имеющуюся в
распоряжении д-ра Софронаса информацию,
его книги, материалы семинаров, консультации
можно получить на сайте: Website http://www.
mechnicalengineeringhelp.com.
СИСТЕМАОЧИСТКИГАЗОВОТСЕРНИСТЫХСОЕДИНЕНИЙ
Нефтеперерабатывающие заводы должны уделять
большее внимание суммарному балансу серы на уста-
новках ее регенерации. Нерегенерирующие SO2 сис-
темы очистки газов будут связаны с дополнительными
затратами на реагенты, такие как едкий натр, кальцие-
вые соединения, известняк.
Кроме того, тщательный анализ окружающей среды
будет, по всей вероятности, ограничивать объемы отходов
сернокислого кальция, попадающего в землю, или сульфа-
танатриявзаводскихпотокахотработаннойводы.
Системы очистки газов CANSOLV, работающие
на промышленной основе с 2002 г., предусматрива-
ют использование технологии регенерации амина,
при которой удаляется SO2 из различных газовых
потоков, применяемых на нефтеперерабатывающих
и нефтехимических предприятиях. Система является
регенерируемой, когда химический абсорбент в про-
цессе не используется. Высокая стоимость расходуе-
мого абсорбента, таким образом, исключается и сточ-
ные воды снижаются до минимума. Кроме того, высо-
кая производительность и избирательность абсорбен-
та способствуют снижению капитальных затрат.
В этой запатентованной технологии применяют вод-
ный раствор амина с тем, чтобы достигнуть высокоэф-
фективной избирательной абсорбции SO2 из различных
газовых потоков. Побочные продукты представляют со-
бой чистую воду – насыщенный газ SO2. Они реге-
нерируются с помощью отпаривания.
Система очистки газа работает на различных уста-
новках, включая следующие.
• Установка каталитического крекинга и абсорбер
установки жидкого коксования.
• Установка регенерации серы (sulfur recovery unit
– SRU) Клауса.
• Улавливание SO2 из отходящих из печи газов на ус-
тановке сжигания остатков нефтепе-
реработки и бойлерные системы под-
собного обслуживания.
На рисунке показана схема ами-
нового абсорбера, объединенная с
существующей трехступенчатой ус-
тановкой регенерации серы, которая
была спроектирована для 97% исполь-
зования глубины превращения серы.
В этом случае эксплуатационные за-
траты не включают потребление при-
родного газа и производство пара в
термическом аппарате для окисления
отходящих газов.
Дляинтенсивногоохлажденияотхо-
дящих газов необходимо охлаждать газ
в условиях абсорбера и удалять воду,
которая образуется в результате реак-
ции Клауса. В системе предваритель-
ной очистки газа должно очищаться до
44 галл/мин или 7,3 т воды на одну тон-
нудвуокисисеры,захваченнойвсисте-
муотходящихгазов(см.рис.).
Выберите 1 на сайте:
www.HydrocarbonProcessing.com/RS
Перевел А. Степанов
ИННОВАЦИИ
Схема аминового абсорбера, объединенная с трехступенчатой установкой регенерации серы
Аминовый
абсорбер
Удаление SO3
Границы CANSOLV
Сера
Пар
Воздух
Свежая
вода
Регенератор
Выпускная труба
Установка очистки
амина
Воздух
Топливо
Охлаждение
Реакционная
печь
Термический
окислитель
Вода на очистку
Кислые газы
H2S, SO2
Сера
Пар
Сера
Пар
Сера
ПарПар
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»