(incluidos compresores rotativos y sopladoras Roots)
Los compresores de tornillo y las sopladoras Roots crean pulsaciones de alta frecuencia en las tuberías de descarga. El análisis mecánico y de pulsaciones de Wood se utiliza para minimizar la interacción entre estas pulsaciones y el sistema de tuberías, de esta forma evita problemas de vibración y ruido. Además de los problemas de resonancia tratados en este análisis, se deben tratar otros problemas de vibración e integridad incluyendo tuberías de diámetro pequeño, vibración torsional y diseño de patín.
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Los compresores de tornillo (secos y húmedos), sopladoras Roots (de 2 y 3 lóbulos), y compresores de aletas son ejemplos de máquinas de desplazamiento positivo que generan energía de pulsaciones a frecuencias de paso múltiples del bolsillo, lóbulo o aleta. La norma API 619 describe los problemas de diseño para los compresores de tornillo y reitera que los problemas de pulsaciones existen. Según la 5ta Edición de 619 “el flujo no es estable, pero se mueve a través de las tuberías en un serie de pulsos de flujo que están superpuestos sobre el flujo estable (promedio)”.
Los problemas de vibración se pueden producir cuando estas pulsaciones causan resonancia acústica dentro de las tuberías o resuenan con las frecuencias naturales mecánicas (MNF) de las paredes de la carcasa del recipiente u otras tuberías. Las pulsaciones de alta frecuencia dentro de las tuberías y recipiente, combinadas con la respuesta de las tuberías, también pueden causar problemas de ruido.
Los compresores de tornillo secos, con frecuencia denominados compresores libres de aceite, a menudo requieren silenciadores de pulsaciones en los sistemas de descarga y succión. Si no se atenúan las pulsaciones por sobre la banda de ancha frecuencia, se pueden producir frecuencias acústicas naturales que causan resonancia y vibración.
Los compresores de tornillo húmedos, con frecuencia denominados compresores inundados, inyectan aceite en el sistema de succión para mejorar el sellado, la eficiencia y las relaciones de presión. En lugar de silenciadores, se requiere una barrera para separar el aceite del corriente de gas. Las pulsaciones que pueden resonar con la frecuencia mecánica natural de la pared de la carcasa pueden causar ruido y vibración graves, incluyendo vibraciones excesivas en la instrumentación y en tuberías de diámetro pequeño.
Para evitar problemas de vibración, se utiliza un análisis de pulsaciones y mecánico para evaluar el compresor y el sistema de tuberías. Estos estudios se realizan en general durante la etapa de diseño y también se utilizan para ayudar a identificar y resolver problemas que se producen en el campo.
En combinación con el análisis de pulsaciones, el diseño con frecuencia evaluará la expansión térmica de las tuberías y respaldará el diseño con un análisis de esfuerzos de tuberías. Este servicio es coordinado con el análisis mecánico para garantizar que el análisis de esfuerzos de tuberías se ocupa adecuadamente de las cargas vibratorias.
Dependiendo del impulsor, cajas de engranajes y otros factores, frecuentemente se solicita a Wood realizar un análisis torsional modal.
Se recomiendan inspecciones de vibraciones de campo para mitigar los niveles de vibración y ruido y realizar una alineación en caliente (Método de barras de Essinger) para cumplir con la directriz requerida.
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