往復式壓縮機，就其本質(zhì)而言，不是定常流動(dòng)機器。隨著(zhù)曲軸的每次旋轉，每個(gè)壓縮機氣缸從低壓管路中抽取大量的氣體，對其進(jìn)行壓縮，然后將其推入高壓管路。這種在往復式壓縮機系統內的間歇傳質(zhì)產(chǎn)生復雜的時(shí)變壓力波，通常稱(chēng)為脈動(dòng)。脈動(dòng)的頻率和振幅受壓縮機運行速度、溫度、壓力和氣體流體的熱力學(xué)性質(zhì)以及往復式壓縮機及其所連接的系統的幾何形狀和結構的影響。
【壓縮機網(wǎng)】例如，活塞一側壓縮氣體的往復式壓縮機氣缸，稱(chēng)為單作用氣缸，產(chǎn)生基頻等于壓縮機運行速度的脈動(dòng)。類(lèi)似地，活塞兩側壓縮氣體的往復式壓縮機氣缸，稱(chēng)為雙作用氣缸，產(chǎn)生基頻等于壓縮機運行速度兩倍的脈動(dòng)。除了這些基本頻率的諧波之外，壓縮機氣缸噴嘴和管道系統具有單獨的聲學(xué)固有頻率，這些固有頻率影響整個(gè)系統的組合脈動(dòng)幅度和頻率。
這些各種壓力波的疊加導致復雜的壓力脈動(dòng)，這些復雜的壓力脈動(dòng)在并聯(lián)和/或串聯(lián)的單缸或多缸網(wǎng)絡(luò )、連接的管道、壓力容器、過(guò)濾器、洗滌器和分離器、冷卻器和其它系統元件中傳播。壓力波可以傳播很多英里，直到它們被摩擦或其它手段衰減或阻尼，這些手段將壓力的動(dòng)態(tài)變化降低到微不足道的水平。
壓力脈動(dòng)作用于壓力容器和管道不連續處，如彎頭和T形管，以產(chǎn)生引起振動(dòng)的振動(dòng)力。它們也可能激發(fā)系統的機械固有頻率，引起高振動(dòng)。高振動(dòng)會(huì )使系統元件和管道過(guò)應力。壓力脈動(dòng)也影響壓縮機的熱力學(xué)性能。如果控制不當，這些影響會(huì )嚴重損害往復式壓縮機及其連接系統的可靠性、性能以及結構完整性。
因此，有效降低和控制壓縮機上游(吸入側)和下游(排出側)壓縮機產(chǎn)生的壓力和流動(dòng)對于往復式壓縮機的安全、高效運行是必要的。
壓縮機系統脈動(dòng)和振動(dòng)的來(lái)源
振動(dòng)不僅由脈動(dòng)引起，而且由作用于發(fā)動(dòng)機、壓縮機、壓力容器和管道上的其它動(dòng)力引起，如圖1所示。發(fā)動(dòng)機和壓縮機的不平衡力和力矩是由內部部件的旋轉和往復運動(dòng)以及時(shí)變壓力對各沖程發(fā)動(dòng)機和壓縮機活塞的影響造成的。這些主要發(fā)生在1倍和2倍轉速下。氣缸的氣體力是由作用于活塞和固定部件的內壓引起的。它們沿活塞以1倍和所有旋轉速度整數倍的方向運動(dòng)。振幅可能不能達到10倍轉速或更高的頻率。
脈動(dòng)振動(dòng)力是由作用于脈動(dòng)瓶、入口洗滌器和其他壓力容器中的頭部和擋板等不連續面上的壓力脈動(dòng)以及來(lái)自管道彎頭和T形管的壓力脈動(dòng)引起的。垂直振動(dòng)力也產(chǎn)生于作用于壓縮機氣缸噴嘴區域的脈動(dòng)，從而產(chǎn)生垂直力（對于普通的水平壓縮機）。API 618中定義了允許的壓力脈動(dòng)和振動(dòng)力準則。
當曲軸的旋轉運動(dòng)轉換為十字頭和活塞的線(xiàn)性運動(dòng)時(shí)，每個(gè)壓縮機十字頭產(chǎn)生垂直振動(dòng)力。十字頭力作用在壓縮機速度的整數倍/諧波上。當扭轉速度振幅較高時(shí)，會(huì )發(fā)生橫向扭轉力。這些作用在低于和高于高扭轉諧波頻率的一個(gè)諧波。發(fā)動(dòng)機滾動(dòng)扭矩是由發(fā)動(dòng)機旋轉時(shí)產(chǎn)生的慣性和活塞力產(chǎn)生的。振動(dòng)力也可能由壓縮機和驅動(dòng)器的失調而產(chǎn)生。這些主要會(huì )引起1倍或2倍轉速的振動(dòng)。
更高(>700rpm)速度的壓縮機自然會(huì )產(chǎn)生更寬的脈動(dòng)頻率頻譜，必須加以解決。用較輕的框架和I型梁滑行安裝的典型高速壓縮機組，往往比用混凝土塊安裝的傳統較重、慢速的壓縮機更加靈活。由于高速壓縮機產(chǎn)生的高頻脈動(dòng)，脈動(dòng)阻尼和管道系統的壓力損失也可能受到更多的關(guān)注。這推動(dòng)了對脈動(dòng)和振動(dòng)建模和分析的更好和更復雜的方法的需求，以及額外的脈動(dòng)控制“工具”和建議的阻尼、去調諧和/或消除脈動(dòng)的實(shí)踐。
最終，來(lái)自壓縮系統的振動(dòng)能量必須傳遞到地球上。因此，壓縮機包裝基礎是確定振動(dòng)水平是否可接受的主要因素。根據土壤類(lèi)型和排水、包裝的大小、功率水平和應用的臨界性、往復式壓縮機包裝的基礎可以是壓實(shí)的碎石或管徑、鋼筋混凝土板、螺旋樁、打入樁、深鋼筋混凝土塊，或這些類(lèi)型的組合。
脈動(dòng)與振動(dòng)分析
有幾個(gè)定義要求，并為壓縮機脈動(dòng)和振動(dòng)分析提供指導的行業(yè)規范和指導方針。其中包括API 618，《用于石油、化工和天然氣工業(yè)服務(wù)的往復式壓縮機》[1]； API RP 688，《用于石油、石化和天然氣工業(yè)服務(wù)的正置換機械系統中的脈動(dòng)和振動(dòng)控制》[2]； API 11P，《用于石油和天然氣生產(chǎn)服務(wù)的包裝式往復壓縮機規范》[3]；ISO 13631，《石油和天然氣工業(yè)-包裝式往復式氣體壓縮機》[4]；《用于天然氣傳輸和儲存應用的高速往復式壓縮機組的GMRC指南》[5]；和《GMRC現場(chǎng)氣體應用高速壓縮機組指南》[6]。
脈動(dòng)和機械分析或研究是用于計算和控制管道和壓縮機系統部件的氣體脈動(dòng)和振動(dòng)以及脈動(dòng)對壓縮機性能的影響的通用工程方法。通常在壓縮機裝置上進(jìn)行的其它類(lèi)型的研究有扭轉、管道柔性（熱）、滑移和基礎動(dòng)力學(xué)以及小口徑管道分析。
分析從建立壓縮機及其系統的詳細的“聲學(xué)”模型開(kāi)始，該模型用于預測在特定操作條件下的脈動(dòng)行為，這些操作條件通常是可變的。這種模型預測脈動(dòng)和相關(guān)的振動(dòng)力。各種機械分析或研究可用于評估機械固有頻率和組件應力。表1提供了不同類(lèi)型的壓縮機系統研究的列表以及它們應該完成的推薦順序。[5]
設計分析和研究的主要目的是通過(guò)控制脈動(dòng)誘導力和提供適當的動(dòng)態(tài)約束來(lái)降低管道和其它系統元件振動(dòng)問(wèn)題的風(fēng)險。最佳實(shí)踐包括優(yōu)化脈動(dòng)控制，使其在壓縮機的全部預期操作范圍內有效，同時(shí)還要考慮與脈動(dòng)控制元件相關(guān)聯(lián)的壓降的影響。另一個(gè)重要目標是控制壓縮機、壓縮機組滑板和相關(guān)設備的振動(dòng)，這是由于滑板本身的動(dòng)態(tài)特性。這涉及對壓縮機包裝橇和擬建基礎的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)結構完整性的評估。
根據壓縮機組的大小和服務(wù)的臨界性，可以成功地省略一些研究。脈動(dòng)分析和扭轉振動(dòng)分析通常是每個(gè)往復式壓縮機應用需要完成的最關(guān)鍵的分析?；诿}動(dòng)分析，通常使用脈動(dòng)衰減元件系統來(lái)實(shí)現可接受的脈動(dòng)控制水平。對于壓縮機系統，必須應用合理的工程分析和/或實(shí)踐經(jīng)驗，以使其振動(dòng)和應力水平在可接受的工業(yè)指導方針的安全限度內。
扭轉分析確定壓縮機、聯(lián)軸器和驅動(dòng)系統的扭轉或扭轉振動(dòng)頻率和相關(guān)振幅。其目的是將扭轉固有頻率安全地置于運行速度范圍之外，或者在不可能的情況下，分析產(chǎn)生的扭轉應力，以確定它們是否可以容忍?！禛MRC控制直驅式可分離往復壓縮機扭轉振動(dòng)的指導方針和推薦做法》[7]為扭轉分析提供了廣泛的指導。
常用脈動(dòng)控制方法
壓縮機管道系統中的脈動(dòng)控制可以通過(guò)適當應用柔順性(容積瓶或喘振鼓)、電感(扼流圈)和電阻(壓降)的基本聲學(xué)元件來(lái)實(shí)現。這些元件可以組合成從脈動(dòng)的衰減到真正的聲學(xué)濾波在內的各種組合來(lái)實(shí)現脈動(dòng)控制。常見(jiàn)的脈動(dòng)衰減元件包括膨脹容積（通常稱(chēng)為脈動(dòng)瓶）、扼流管、孔板以及這些元件的組合。獨立的脈動(dòng)控制系統被設計并制造出來(lái)，用于各個(gè)階段的吸入和排出。
對于一些壓縮機，較大直徑的管段可能足以進(jìn)行脈動(dòng)控制。這對于小于150馬力（112千瓦）的壓縮機通常是有效的。隨著(zhù)壓縮機尺寸和臨界性的增加，空膨脹容積瓶是下一個(gè)應用元件。它們用于壓縮輕質(zhì)、富氫氣體、相對低壓氣體和/或需要輸入功率的壓縮機。圖2顯示了一個(gè)空瓶壓縮機，空瓶位于單缸吸入口上方和排出口下方。圖3顯示了一個(gè)較大的壓縮機，它帶有大的空容瓶，適用于兩個(gè)并聯(lián)運行的氣缸。所需瓶容積由脈動(dòng)研究確定；然而，氣體處理器供應商協(xié)會(huì )提供通常用于初步定尺寸的一般定尺寸指南[8]。
通常認為采用聲學(xué)濾波技術(shù)設計高速壓縮機組的脈動(dòng)瓶是最佳做法。聲學(xué)濾波器是一種體積-扼流圈-體積組件，對于簡(jiǎn)單的單缸系統，它可以由兩個(gè)獨立的瓶子組成，兩個(gè)瓶子具有一個(gè)互連的管道（扼流圈），如圖4中的下圖所示?；蛘?，它可以是單個(gè)的瓶子，帶有一個(gè)內部擋板，將主缸腔室與次級管腔室分開(kāi)，并且在兩個(gè)腔室之間有一個(gè)扼流管，如圖4中的上圖所示。圖5顯示了一個(gè)三腔室聲學(xué)過(guò)濾瓶的三維模型，該過(guò)濾瓶設計用于并行操作的兩個(gè)汽缸。右室和中心室是具有法蘭噴嘴的主要容積，法蘭噴嘴連接到單獨的壓縮機汽缸法蘭。左室是這個(gè)雙圓柱形聲學(xué)過(guò)濾瓶的二次容積。扼流管將每個(gè)初級容積與次級容積連接。圖5中的下圖顯示了在焊接到兩個(gè)壓縮機氣缸的大脈動(dòng)瓶?jì)戎邦A制的類(lèi)似內部構件。圖6顯示了安裝在大型高速壓縮機上的這種類(lèi)型的瓶子。入口洗滌器是圖6右邊緣的垂直容器，通常用作壓縮機吸入側聲學(xué)濾波器設計的次級容積。吸氣瓶和進(jìn)氣洗滌器之間的短管尺寸是這種情況下聲學(xué)過(guò)濾器的扼流圈。
過(guò)濾瓶很復雜，必須精心設計和制造。當由容積扼流圈容積布置所定義的濾波器頻率適當地置于所計算的濾波器截止頻率之下時(shí)，所附管道網(wǎng)絡(luò )中的脈動(dòng)將被有效地衰減。使用聲學(xué)濾波技術(shù)顯著(zhù)降低了脈動(dòng)誘發(fā)振動(dòng)的風(fēng)險。聲學(xué)濾波器的設計是根據脈動(dòng)研究確定的，然而，初步尺寸的確定可參見(jiàn)《GMRC現場(chǎng)氣體應用高速壓縮機組指南》[6]和《用于天然氣傳輸和儲存應用的高速往復式壓縮機組的GMRC指南》[5]。
還可能需要脈動(dòng)衰減孔來(lái)最小化與氣體通道噴嘴諧振和未充分過(guò)濾或根本沒(méi)有過(guò)濾的相鄰管道中的脈動(dòng)相關(guān)聯(lián)的脈動(dòng)。在整個(gè)往復式壓縮機系統中，孔板也通常用于戰略位置，以抑制脈動(dòng)瓶無(wú)法控制的脈動(dòng)。在初步設計中，最好在所有的壓縮機氣缸吸入和排出法蘭處以及在所有瓶子的管路側連接處包括全喉襯墊板，以便在需要的時(shí)候可以更容易地容納孔?？装逑鄬?lái)說(shuō)比較便宜，而且它們可以有效地抑制頻率范圍內的脈動(dòng)。然而，它們也會(huì )產(chǎn)生必須由壓縮機克服的壓降。這可能對低壓比（例如，小于約1.5）高流量壓縮機系統的整體性能產(chǎn)生重大影響。圖7顯示了幾個(gè)不銹鋼脈動(dòng)阻尼孔板。左邊的大孔板設計用于安裝在兩個(gè)16.0英寸(406-mm)管道之間，300標準凸面管法蘭，中心大孔的直徑為12.75英寸(324mm)，β比(孔徑與管內徑之比)為0.8。右邊的小孔板設計用于安裝在兩個(gè)4.0英寸(102-mm)管道之間，900標準管法蘭，中間的孔是2.0英寸(51mm)，β比為0.5。中間較小的孔板設計用于安裝在兩個(gè)3.0英寸(76-mm)管道之間，2500環(huán)形連接法蘭，孔徑為2.1英寸(53mm)，β比為0.7。在每個(gè)孔板上焊接一個(gè)徑向突出的識別標簽。凸緣尺寸和孔徑或β比通常壓印在標簽上，這樣就可以在不干擾管接頭的情況下讀取信息。圖8顯示了從孔板突出的識別標簽，孔板放置在壓縮機的兩個(gè)相鄰氣缸的汽缸和瓶法蘭之間。根據所需的脈動(dòng)衰減程度和可容忍的壓降量和性能影響，孔板β比通常在0.4到0.9之間。
在很多往復式壓縮機應用中，在寬范圍的操作條件下控制脈動(dòng)是非常具有挑戰性的。在許多情況下，必須避免某些操作條件。在其它方面，與脈動(dòng)控制相關(guān)的壓降顯著(zhù)地增加了所需的壓縮功率。盡管脈動(dòng)衰減元件得到了廣泛的應用，但不斷的研究已經(jīng)帶來(lái)了一些新技術(shù)，這些新技術(shù)展現出在傳統元件導致解決方案不充分或高效率很重要的情況下控制脈動(dòng)的前景。在這些新技術(shù)中，有虛擬孔[9]、可調側支吸收器[10]、動(dòng)態(tài)可變孔[11]、脈動(dòng)增強網(wǎng)絡(luò )(PAN)[12]、和PAN濾波器[13]。
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【壓縮機網(wǎng)】例如，活塞一側壓縮氣體的往復式壓縮機氣缸，稱(chēng)為單作用氣缸，產(chǎn)生基頻等于壓縮機運行速度的脈動(dòng)。類(lèi)似地，活塞兩側壓縮氣體的往復式壓縮機氣缸，稱(chēng)為雙作用氣缸，產(chǎn)生基頻等于壓縮機運行速度兩倍的脈動(dòng)。除了這些基本頻率的諧波之外，壓縮機氣缸噴嘴和管道系統具有單獨的聲學(xué)固有頻率，這些固有頻率影響整個(gè)系統的組合脈動(dòng)幅度和頻率。
這些各種壓力波的疊加導致復雜的壓力脈動(dòng)，這些復雜的壓力脈動(dòng)在并聯(lián)和/或串聯(lián)的單缸或多缸網(wǎng)絡(luò )、連接的管道、壓力容器、過(guò)濾器、洗滌器和分離器、冷卻器和其它系統元件中傳播。壓力波可以傳播很多英里，直到它們被摩擦或其它手段衰減或阻尼，這些手段將壓力的動(dòng)態(tài)變化降低到微不足道的水平。
壓力脈動(dòng)作用于壓力容器和管道不連續處，如彎頭和T形管，以產(chǎn)生引起振動(dòng)的振動(dòng)力。它們也可能激發(fā)系統的機械固有頻率，引起高振動(dòng)。高振動(dòng)會(huì )使系統元件和管道過(guò)應力。壓力脈動(dòng)也影響壓縮機的熱力學(xué)性能。如果控制不當，這些影響會(huì )嚴重損害往復式壓縮機及其連接系統的可靠性、性能以及結構完整性。
因此，有效降低和控制壓縮機上游(吸入側)和下游(排出側)壓縮機產(chǎn)生的壓力和流動(dòng)對于往復式壓縮機的安全、高效運行是必要的。
壓縮機系統脈動(dòng)和振動(dòng)的來(lái)源
振動(dòng)不僅由脈動(dòng)引起，而且由作用于發(fā)動(dòng)機、壓縮機、壓力容器和管道上的其它動(dòng)力引起，如圖1所示。發(fā)動(dòng)機和壓縮機的不平衡力和力矩是由內部部件的旋轉和往復運動(dòng)以及時(shí)變壓力對各沖程發(fā)動(dòng)機和壓縮機活塞的影響造成的。這些主要發(fā)生在1倍和2倍轉速下。氣缸的氣體力是由作用于活塞和固定部件的內壓引起的。它們沿活塞以1倍和所有旋轉速度整數倍的方向運動(dòng)。振幅可能不能達到10倍轉速或更高的頻率。
脈動(dòng)振動(dòng)力是由作用于脈動(dòng)瓶、入口洗滌器和其他壓力容器中的頭部和擋板等不連續面上的壓力脈動(dòng)以及來(lái)自管道彎頭和T形管的壓力脈動(dòng)引起的。垂直振動(dòng)力也產(chǎn)生于作用于壓縮機氣缸噴嘴區域的脈動(dòng)，從而產(chǎn)生垂直力（對于普通的水平壓縮機）。API 618中定義了允許的壓力脈動(dòng)和振動(dòng)力準則。
當曲軸的旋轉運動(dòng)轉換為十字頭和活塞的線(xiàn)性運動(dòng)時(shí)，每個(gè)壓縮機十字頭產(chǎn)生垂直振動(dòng)力。十字頭力作用在壓縮機速度的整數倍/諧波上。當扭轉速度振幅較高時(shí)，會(huì )發(fā)生橫向扭轉力。這些作用在低于和高于高扭轉諧波頻率的一個(gè)諧波。發(fā)動(dòng)機滾動(dòng)扭矩是由發(fā)動(dòng)機旋轉時(shí)產(chǎn)生的慣性和活塞力產(chǎn)生的。振動(dòng)力也可能由壓縮機和驅動(dòng)器的失調而產(chǎn)生。這些主要會(huì )引起1倍或2倍轉速的振動(dòng)。
更高(>700rpm)速度的壓縮機自然會(huì )產(chǎn)生更寬的脈動(dòng)頻率頻譜，必須加以解決。用較輕的框架和I型梁滑行安裝的典型高速壓縮機組，往往比用混凝土塊安裝的傳統較重、慢速的壓縮機更加靈活。由于高速壓縮機產(chǎn)生的高頻脈動(dòng)，脈動(dòng)阻尼和管道系統的壓力損失也可能受到更多的關(guān)注。這推動(dòng)了對脈動(dòng)和振動(dòng)建模和分析的更好和更復雜的方法的需求，以及額外的脈動(dòng)控制“工具”和建議的阻尼、去調諧和/或消除脈動(dòng)的實(shí)踐。
最終，來(lái)自壓縮系統的振動(dòng)能量必須傳遞到地球上。因此，壓縮機包裝基礎是確定振動(dòng)水平是否可接受的主要因素。根據土壤類(lèi)型和排水、包裝的大小、功率水平和應用的臨界性、往復式壓縮機包裝的基礎可以是壓實(shí)的碎石或管徑、鋼筋混凝土板、螺旋樁、打入樁、深鋼筋混凝土塊，或這些類(lèi)型的組合。
脈動(dòng)與振動(dòng)分析
有幾個(gè)定義要求，并為壓縮機脈動(dòng)和振動(dòng)分析提供指導的行業(yè)規范和指導方針。其中包括API 618，《用于石油、化工和天然氣工業(yè)服務(wù)的往復式壓縮機》[1]； API RP 688，《用于石油、石化和天然氣工業(yè)服務(wù)的正置換機械系統中的脈動(dòng)和振動(dòng)控制》[2]； API 11P，《用于石油和天然氣生產(chǎn)服務(wù)的包裝式往復壓縮機規范》[3]；ISO 13631，《石油和天然氣工業(yè)-包裝式往復式氣體壓縮機》[4]；《用于天然氣傳輸和儲存應用的高速往復式壓縮機組的GMRC指南》[5]；和《GMRC現場(chǎng)氣體應用高速壓縮機組指南》[6]。
脈動(dòng)和機械分析或研究是用于計算和控制管道和壓縮機系統部件的氣體脈動(dòng)和振動(dòng)以及脈動(dòng)對壓縮機性能的影響的通用工程方法。通常在壓縮機裝置上進(jìn)行的其它類(lèi)型的研究有扭轉、管道柔性（熱）、滑移和基礎動(dòng)力學(xué)以及小口徑管道分析。
分析從建立壓縮機及其系統的詳細的“聲學(xué)”模型開(kāi)始，該模型用于預測在特定操作條件下的脈動(dòng)行為，這些操作條件通常是可變的。這種模型預測脈動(dòng)和相關(guān)的振動(dòng)力。各種機械分析或研究可用于評估機械固有頻率和組件應力。表1提供了不同類(lèi)型的壓縮機系統研究的列表以及它們應該完成的推薦順序。[5]
設計分析和研究的主要目的是通過(guò)控制脈動(dòng)誘導力和提供適當的動(dòng)態(tài)約束來(lái)降低管道和其它系統元件振動(dòng)問(wèn)題的風(fēng)險。最佳實(shí)踐包括優(yōu)化脈動(dòng)控制，使其在壓縮機的全部預期操作范圍內有效，同時(shí)還要考慮與脈動(dòng)控制元件相關(guān)聯(lián)的壓降的影響。另一個(gè)重要目標是控制壓縮機、壓縮機組滑板和相關(guān)設備的振動(dòng)，這是由于滑板本身的動(dòng)態(tài)特性。這涉及對壓縮機包裝橇和擬建基礎的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)結構完整性的評估。
根據壓縮機組的大小和服務(wù)的臨界性，可以成功地省略一些研究。脈動(dòng)分析和扭轉振動(dòng)分析通常是每個(gè)往復式壓縮機應用需要完成的最關(guān)鍵的分析?；诿}動(dòng)分析，通常使用脈動(dòng)衰減元件系統來(lái)實(shí)現可接受的脈動(dòng)控制水平。對于壓縮機系統，必須應用合理的工程分析和/或實(shí)踐經(jīng)驗，以使其振動(dòng)和應力水平在可接受的工業(yè)指導方針的安全限度內。
扭轉分析確定壓縮機、聯(lián)軸器和驅動(dòng)系統的扭轉或扭轉振動(dòng)頻率和相關(guān)振幅。其目的是將扭轉固有頻率安全地置于運行速度范圍之外，或者在不可能的情況下，分析產(chǎn)生的扭轉應力，以確定它們是否可以容忍?！禛MRC控制直驅式可分離往復壓縮機扭轉振動(dòng)的指導方針和推薦做法》[7]為扭轉分析提供了廣泛的指導。
常用脈動(dòng)控制方法
壓縮機管道系統中的脈動(dòng)控制可以通過(guò)適當應用柔順性(容積瓶或喘振鼓)、電感(扼流圈)和電阻(壓降)的基本聲學(xué)元件來(lái)實(shí)現。這些元件可以組合成從脈動(dòng)的衰減到真正的聲學(xué)濾波在內的各種組合來(lái)實(shí)現脈動(dòng)控制。常見(jiàn)的脈動(dòng)衰減元件包括膨脹容積（通常稱(chēng)為脈動(dòng)瓶）、扼流管、孔板以及這些元件的組合。獨立的脈動(dòng)控制系統被設計并制造出來(lái)，用于各個(gè)階段的吸入和排出。
對于一些壓縮機，較大直徑的管段可能足以進(jìn)行脈動(dòng)控制。這對于小于150馬力（112千瓦）的壓縮機通常是有效的。隨著(zhù)壓縮機尺寸和臨界性的增加，空膨脹容積瓶是下一個(gè)應用元件。它們用于壓縮輕質(zhì)、富氫氣體、相對低壓氣體和/或需要輸入功率的壓縮機。圖2顯示了一個(gè)空瓶壓縮機，空瓶位于單缸吸入口上方和排出口下方。圖3顯示了一個(gè)較大的壓縮機，它帶有大的空容瓶，適用于兩個(gè)并聯(lián)運行的氣缸。所需瓶容積由脈動(dòng)研究確定；然而，氣體處理器供應商協(xié)會(huì )提供通常用于初步定尺寸的一般定尺寸指南[8]。
通常認為采用聲學(xué)濾波技術(shù)設計高速壓縮機組的脈動(dòng)瓶是最佳做法。聲學(xué)濾波器是一種體積-扼流圈-體積組件，對于簡(jiǎn)單的單缸系統，它可以由兩個(gè)獨立的瓶子組成，兩個(gè)瓶子具有一個(gè)互連的管道（扼流圈），如圖4中的下圖所示?；蛘?，它可以是單個(gè)的瓶子，帶有一個(gè)內部擋板，將主缸腔室與次級管腔室分開(kāi)，并且在兩個(gè)腔室之間有一個(gè)扼流管，如圖4中的上圖所示。圖5顯示了一個(gè)三腔室聲學(xué)過(guò)濾瓶的三維模型，該過(guò)濾瓶設計用于并行操作的兩個(gè)汽缸。右室和中心室是具有法蘭噴嘴的主要容積，法蘭噴嘴連接到單獨的壓縮機汽缸法蘭。左室是這個(gè)雙圓柱形聲學(xué)過(guò)濾瓶的二次容積。扼流管將每個(gè)初級容積與次級容積連接。圖5中的下圖顯示了在焊接到兩個(gè)壓縮機氣缸的大脈動(dòng)瓶?jì)戎邦A制的類(lèi)似內部構件。圖6顯示了安裝在大型高速壓縮機上的這種類(lèi)型的瓶子。入口洗滌器是圖6右邊緣的垂直容器，通常用作壓縮機吸入側聲學(xué)濾波器設計的次級容積。吸氣瓶和進(jìn)氣洗滌器之間的短管尺寸是這種情況下聲學(xué)過(guò)濾器的扼流圈。
過(guò)濾瓶很復雜，必須精心設計和制造。當由容積扼流圈容積布置所定義的濾波器頻率適當地置于所計算的濾波器截止頻率之下時(shí)，所附管道網(wǎng)絡(luò )中的脈動(dòng)將被有效地衰減。使用聲學(xué)濾波技術(shù)顯著(zhù)降低了脈動(dòng)誘發(fā)振動(dòng)的風(fēng)險。聲學(xué)濾波器的設計是根據脈動(dòng)研究確定的，然而，初步尺寸的確定可參見(jiàn)《GMRC現場(chǎng)氣體應用高速壓縮機組指南》[6]和《用于天然氣傳輸和儲存應用的高速往復式壓縮機組的GMRC指南》[5]。
還可能需要脈動(dòng)衰減孔來(lái)最小化與氣體通道噴嘴諧振和未充分過(guò)濾或根本沒(méi)有過(guò)濾的相鄰管道中的脈動(dòng)相關(guān)聯(lián)的脈動(dòng)。在整個(gè)往復式壓縮機系統中，孔板也通常用于戰略位置，以抑制脈動(dòng)瓶無(wú)法控制的脈動(dòng)。在初步設計中，最好在所有的壓縮機氣缸吸入和排出法蘭處以及在所有瓶子的管路側連接處包括全喉襯墊板，以便在需要的時(shí)候可以更容易地容納孔?？装逑鄬?lái)說(shuō)比較便宜，而且它們可以有效地抑制頻率范圍內的脈動(dòng)。然而，它們也會(huì )產(chǎn)生必須由壓縮機克服的壓降。這可能對低壓比（例如，小于約1.5）高流量壓縮機系統的整體性能產(chǎn)生重大影響。圖7顯示了幾個(gè)不銹鋼脈動(dòng)阻尼孔板。左邊的大孔板設計用于安裝在兩個(gè)16.0英寸(406-mm)管道之間，300標準凸面管法蘭，中心大孔的直徑為12.75英寸(324mm)，β比(孔徑與管內徑之比)為0.8。右邊的小孔板設計用于安裝在兩個(gè)4.0英寸(102-mm)管道之間，900標準管法蘭，中間的孔是2.0英寸(51mm)，β比為0.5。中間較小的孔板設計用于安裝在兩個(gè)3.0英寸(76-mm)管道之間，2500環(huán)形連接法蘭，孔徑為2.1英寸(53mm)，β比為0.7。在每個(gè)孔板上焊接一個(gè)徑向突出的識別標簽。凸緣尺寸和孔徑或β比通常壓印在標簽上，這樣就可以在不干擾管接頭的情況下讀取信息。圖8顯示了從孔板突出的識別標簽，孔板放置在壓縮機的兩個(gè)相鄰氣缸的汽缸和瓶法蘭之間。根據所需的脈動(dòng)衰減程度和可容忍的壓降量和性能影響，孔板β比通常在0.4到0.9之間。
在很多往復式壓縮機應用中，在寬范圍的操作條件下控制脈動(dòng)是非常具有挑戰性的。在許多情況下，必須避免某些操作條件。在其它方面，與脈動(dòng)控制相關(guān)的壓降顯著(zhù)地增加了所需的壓縮功率。盡管脈動(dòng)衰減元件得到了廣泛的應用，但不斷的研究已經(jīng)帶來(lái)了一些新技術(shù)，這些新技術(shù)展現出在傳統元件導致解決方案不充分或高效率很重要的情況下控制脈動(dòng)的前景。在這些新技術(shù)中，有虛擬孔[9]、可調側支吸收器[10]、動(dòng)態(tài)可變孔[11]、脈動(dòng)增強網(wǎng)絡(luò )(PAN)[12]、和PAN濾波器[13]。
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