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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:119289 來源(yuan):
1.泵自(zi)身構(gou)體引起的振(zhen)動
離(li)心(xin)泵是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)及安(an)裝(zhuang)在軸(zhou)(zhou)上的葉輪(lun),驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(如電機(ji)(ji)、汽輪(lun)機(ji)(ji)、燃氣(qi)輪(lun)機(ji)(ji)驅(qu)(qu)動(dong)等)構成的。泵軸(zhou)(zhou)振動(dong)、轉子不(bu)平衡、驅(qu)(qu)動(dong)軸(zhou)(zhou)不(bu)同心(xin)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)缺陷(xian)、葉片及軸(zhou)(zhou)上其他部件松動(dong)等,都有可(ke)能引起振動(dong)。使(shi)用振動(dong)監測裝(zhuang)置可(ke)以測得單個振動(dong)頻(pin)率(lv),用于分(fen)析這些振源類型。
裝在泵軸上的阿克陶機械密封有不同的振動頻率,低時可在泵轉速以下,高時可達每秒數千次。如果振動頻率剛好與阿克陶機械密封中的(de)(de)(de)(de)(de)彈性(xing)元件(jian)固有(you)(you)頻(pin)率(lv)相同,就可(ke)造成摩擦(ca)副磨損加快或(huo)疲(pi)勞損傷。當然,這種損傷還有(you)(you)其(qi)他因素。所以在設計或(huo)選型(xing)時,必須保證可(ke)預測的(de)(de)(de)(de)(de)共振(zhen)頻(pin)率(lv)不要與激勵頻(pin)率(lv)重合,應采取(qu)可(ke)靠減(jian)振(zhen)措施,設計的(de)(de)(de)(de)(de)臨界轉(zhuan)速(su)(su)不能(neng)與工作轉(zhuan)速(su)(su)相距太近;在操作溫(wen)度下,將安裝誤差減(jian)至(zhi)最小,因為這些誤差會(hui)導(dao)致密封彈性(xing)裝置的(de)(de)(de)(de)(de)位移;轉(zhuan)子要充(chong)分(fen)平衡;垂直安裝軸上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)軸承(cheng),其(qi)承(cheng)受的(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)荷應使滾動件(jian)打滑(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性(xing)減(jian)至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)阿克陶機械密封的彈(dan)性(xing)元件(包括單(dan)彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本(ben)身可承受大(da)部(bu)分振動載荷,輔助密封也有(you)一定減振效(xiao)果,如楔形環、O形圈、膨脹石(shi)墨等(deng);
(2)對于支承在彈簧上(shang)的(de)質量(liang)較小的(de)密封,如石墨密封環的(de)結(jie)構,其固有頻率相對較大;
(3)支承在低(di)彈(dan)性(xing)彈(dan)簧上的(de)質量(liang)較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)的(de)密(mi)封(feng),其(qi)固有(you)(you)頻率(lv)相對較(jiao)(jiao)(jiao)小,且腔體(ti)內(nei)壓力較(jiao)(jiao)(jiao)低(di)情況下(xia)出(chu)現共振可能性(xing)較(jiao)(jiao)(jiao)小,金屬波(bo)紋管型密(mi)封(feng)根據(ju)不同的(de)強度設計(ji),其(qi)彈(dan)性(xing)有(you)(you)高有(you)(you)低(di);
(4)由于沒有滑動的(de)輔助密封,所以依靠密封端面上的(de)液膜或液體(ti)減振,當然也可(ke)以設計帶滑動的(de)輔助密封,提高它的(de)穩定(ding)性和(he)剛性;
(5)大多數阿克陶機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型阿克陶機械密封,要特別(bie)注意避免軸(zhou)向共(gong)振(zhen),異常(chang)振(zhen)動(dong)會加劇波紋(wen)管(guan)疲勞斷(duan)裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游隙調整不當(dang)就容易出現這現象。
另外根(gen)據(ju)密封(feng)環(huan)(huan)材(cai)(cai)料(liao)的(de)不同,特別是當采用(yong)碳(tan)化鎢類高(gao)密度材(cai)(cai)料(liao)時,更應注意共振問題。因此,當支(zhi)承在彈性(xing)元(yuan)件的(de)密封(feng)環(huan)(huan)需要采用(yong)硬質材(cai)(cai)料(liao)時,條(tiao)件允許情(qing)況下一(yi)般都(dou)選用(yong)密度相對較低的(de)碳(tan)化硅、陶瓷(ci)等材(cai)(cai)料(liao)。
2.在(zai)正常及擾動條件下產生的振動
泵運行時,其轉子及阿克陶機械密封會受到(dao)(dao)液(ye)力振動影響,當流量(liang)發生變(bian)化時(shi),葉輪入(ru)口處液(ye)體會產(chan)生波動,若(ruo)不是在(zai)最佳效(xiao)率下運行(xing),葉輪入(ru)口及擴壓(ya)管處的(de)流體壓(ya)頭(tou)會增大。低于或高于最佳效(xiao)率點的(de)流量(liang)時(shi),或輸送介質(zhi)無法達到(dao)(dao)泵(beng)的(de)氣蝕余量(liang)時(shi),都可能產(chan)生氣蝕現(xian)象,則密(mi)封激振就更明(ming)顯(xian)。另外,入(ru)口處介質(zhi)的(de)流動還(huan)會受到(dao)(dao)泵(beng)內介質(zhi)自循(xun)環的(de)干擾。
轉子系統的振動及作用在密封上壓力狀況的變化,所引起的振動的振幅和頻率是隨機的。在設計系統和選擇泵時,應使其在最佳效率狀態下運行,保證泵在負壓情況下工作穩定,即保證泵有足夠氣蝕余量,防止介質在阿克陶機械密封的表面氣蝕產(chan)生(sheng)激(ji)振(zhen)。
3.溫度及壓力變化使(shi)泵變形而產(chan)生的振動(dong)
泵運行過程中,溫度發生變化時,泵的各部件會產生熱變形,這時泵相對于驅動裝置會發生偏移,引起阿克陶機械密封振動。此外,溫度對殼體和轉子的影響程度不一樣,一般情況下,轉子要比殼體變化迅速。當運行溫度波動時,密封除了要承受部件錯位產生的振動外,還要承受低頻率大振幅的振動。由于阿克陶機械密封的一側(ce)固定在殼體上(shang),而另一端固定在轉軸上(shang),所以必須有吸收(shou)這兩(liang)種(zhong)不同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多阿克陶機械密封產(chan)生(sheng)(sheng)干擾。當密(mi)封(feng)腔內壓力發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化時,作(zuo)用在密(mi)封(feng)端面上的(de)載荷也會隨之發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化,從而產(chan)生(sheng)(sheng)突變(bian)載荷引起振(zhen)動。
4.制造安裝原因產生的(de)振(zhen)動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)粗糙(cao)度過大,不(bu)(bu)能保證很好的(de)(de)(de)(de)(de)貼(tie)合性(xing)(xing),密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)就(jiu)會受到(dao)影(ying)響,影(ying)響程度不(bu)(bu)僅取(qu)決(jue)(jue)于密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)體結構,而(er)且取(qu)決(jue)(jue)于密(mi)(mi)封(feng)(feng)運行(xing)(xing)參(can)數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一周其(qi)補償環(huan)(huan)都要作相應的(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)(xing),從而(er)保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)貼(tie)合性(xing)(xing)。對于滑動輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian),如O形(xing)圈或(huo)楔形(xing)環(huan)(huan),密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)荷(he)沿圓周變化(hua),應盡量防止不(bu)(bu)受載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)一側發生泄(xie)漏,受載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)一側出現過度磨損的(de)(de)(de)(de)(de)現象。泄(xie)漏會使流體的(de)(de)(de)(de)(de)雜粒滲到(dao)端面(mian)液膜中(zhong),從而(er)加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)磨損。
密(mi)封(feng)件在加工過(guo)程(cheng)中(zhong),一(yi)般不能用機械方法加以平(ping)衡(heng)。在設計中(zhong)要盡量(liang)減少不平(ping)衡(heng)因(yin)素(su),如單(dan)彈簧(huang)就會造成不平(ping)衡(heng),特別(bie)是在制(zhi)造粗(cu)糙的動環(huan)或(huo)向密(mi)封(feng)件傳遞的動力具有“尾隨脈沖”情(qing)況時(shi),更(geng)應注(zhu)意不平(ping)衡(heng)問(wen)題(ti)。
在采(cai)用內裝(zhuang)式機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)時,作用在密(mi)(mi)封(feng)(feng)上(shang)的沖(chong)擊力常常是由泵送(song)介(jie)質的自(zi)循環造成的。為確(que)保密(mi)(mi)封(feng)(feng)性能,自(zi)循環液體應從兩密(mi)(mi)封(feng)(feng)端的外側通過。若(ruo)流量過大,則作用在密(mi)(mi)封(feng)(feng)環上(shang)的沖(chong)擊力可(ke)能會使密(mi)(mi)封(feng)(feng)端錯位,其(qi)后果自(zi)然是振動。
為(wei)減輕振(zhen)動的影響,可(ke)以(yi)使(shi)自循(xun)(xun)環(huan)流體,由切向(xiang)入口;如(ru)有(you)可(ke)能(neng),循(xun)(xun)環(huan)流量可(ke)以(yi)通過密封(feng)腔內(nei)襯套的配(pei)合間(jian)隙加以(yi)控制,或者將(jiang)密封(feng)腔內(nei)的吸(xi)入管(guan)和排出(chu)管(guan)反(fan)接,使(shi)流向(xiang)改變而(er)形成逆循(xun)(xun)環(huan)。后一(yi)種方法常在(zai)立式泵(beng)中采用,因為(wei)它同(tong)時解決(jue)了密封(feng)腔上部的排氣(qi)問題;但是,這常被人們所(suo)忽視,甚至在(zai)臥式泵(beng)的設計中,密封(feng)腔內(nei)由于逆循(xun)(xun)環(huan)產生的壓差而(er)會顯著(zhu)改善密封(feng)效果。