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發(fa)布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:126019 來源(yuan):
1.泵自身構體引起(qi)的振動
離心泵(beng)是(shi)由軸(zhou)、軸(zhou)承及安(an)裝在軸(zhou)上的葉輪,驅(qu)動裝置(zhi)(如電機、汽輪機、燃氣輪機驅(qu)動等)構成的。泵(beng)軸(zhou)振(zhen)動、轉(zhuan)子不(bu)平衡、驅(qu)動軸(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)承缺陷(xian)、葉片及軸(zhou)上其他部件松動等,都有可(ke)能引起振(zhen)動。使用振(zhen)動監(jian)測裝置(zhi)可(ke)以測得單個振(zhen)動頻率,用于分析這(zhe)些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的龍安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龍安機械密封中的(de)(de)彈性元件(jian)固有(you)頻率(lv)相同,就可(ke)造成摩擦副磨損(sun)加(jia)快或疲勞損(sun)傷。當然,這種(zhong)損(sun)傷還(huan)有(you)其(qi)他因素。所以在(zai)設(she)計或選(xuan)型(xing)時,必須保證可(ke)預測(ce)的(de)(de)共(gong)振頻率(lv)不要(yao)(yao)與激勵頻率(lv)重合,應(ying)采取可(ke)靠減振措施,設(she)計的(de)(de)臨界(jie)轉(zhuan)速不能(neng)與工作轉(zhuan)速相距太近(jin);在(zai)操作溫度下,將(jiang)安(an)裝誤差減至(zhi)最(zui)小(xiao)(xiao),因為這些誤差會(hui)導致密封(feng)彈性裝置的(de)(de)位(wei)移;轉(zhuan)子要(yao)(yao)充分(fen)平衡;垂直安(an)裝軸(zhou)上的(de)(de)軸(zhou)承(cheng),其(qi)承(cheng)受(shou)的(de)(de)載荷應(ying)使(shi)滾動件(jian)打滑的(de)(de)可(ke)能(neng)性減至(zhi)最(zui)小(xiao)(xiao)。
需要說明的是:
(1)龍安機械密封的彈性元件(包括單彈簧(huang)和(he)多彈簧(huang)),彈簧(huang)本身可承受大(da)部分(fen)振動載荷,輔助密(mi)封也有一定減振效(xiao)果,如楔(xie)形(xing)環(huan)、O形(xing)圈、膨脹石墨(mo)等(deng);
(2)對于支承(cheng)在(zai)彈簧上的(de)質量(liang)較小的(de)密封(feng),如(ru)石墨(mo)密封(feng)環的(de)結構(gou),其(qi)固有(you)頻率相對較大;
(3)支承在(zai)低彈(dan)性彈(dan)簧上(shang)的(de)(de)質量較(jiao)大的(de)(de)密封,其固有(you)頻率相對較(jiao)小,且腔體內壓力較(jiao)低情況(kuang)下出現共(gong)振可能性較(jiao)小,金屬波紋管(guan)型密封根據不同(tong)的(de)(de)強(qiang)度設計(ji),其彈(dan)性有(you)高有(you)低;
(4)由于沒有滑(hua)動的輔(fu)助(zhu)密(mi)封,所(suo)以依靠密(mi)封端面(mian)上的液膜或液體(ti)減振,當然也(ye)可以設計帶滑(hua)動的輔(fu)助(zhu)密(mi)封,提高它的穩定性(xing)和剛(gang)性(xing);
(5)大多數龍安機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型龍安機械密封,要特別注意避免軸向共振,異(yi)常振動(dong)會加劇(ju)波紋管疲勞斷裂(lie)。如(ru)泵(beng)軸上軸承的軸向游(you)隙調整不當就容易出現(xian)這現(xian)象(xiang)。
另外根據密(mi)(mi)封環(huan)材(cai)(cai)料的(de)不同(tong),特別是當采(cai)用(yong)(yong)碳(tan)化鎢類(lei)高密(mi)(mi)度材(cai)(cai)料時,更應注意共振問題。因此,當支承在彈性元件的(de)密(mi)(mi)封環(huan)需(xu)要采(cai)用(yong)(yong)硬質(zhi)材(cai)(cai)料時,條件允許情況(kuang)下一般都選用(yong)(yong)密(mi)(mi)度相(xiang)對較低的(de)碳(tan)化硅(gui)、陶瓷等材(cai)(cai)料。
2.在(zai)正常及(ji)擾(rao)動(dong)條件下產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及龍安機械密封會(hui)受到液力(li)振動(dong)影(ying)響(xiang),當流量(liang)發生變化時(shi),葉(xie)輪入口(kou)處(chu)液體(ti)會(hui)產(chan)生波動(dong),若(ruo)不(bu)是在最佳效率(lv)下運(yun)行,葉(xie)輪入口(kou)及擴壓(ya)管處(chu)的(de)(de)(de)流體(ti)壓(ya)頭會(hui)增大。低于(yu)(yu)或高(gao)于(yu)(yu)最佳效率(lv)點的(de)(de)(de)流量(liang)時(shi),或輸送(song)介(jie)質(zhi)(zhi)無法達到泵(beng)的(de)(de)(de)氣蝕余量(liang)時(shi),都可能產(chan)生氣蝕現象,則密封(feng)激振就更(geng)明顯(xian)。另外,入口(kou)處(chu)介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)流動(dong)還會(hui)受到泵(beng)內(nei)介(jie)質(zhi)(zhi)自(zi)循環(huan)的(de)(de)(de)干擾(rao)。
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,防止介質在龍安機械密封的表(biao)面氣蝕產生激(ji)振。
3.溫度及壓力變(bian)化使泵變(bian)形而(er)產生的振動(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,引起龍安機械密封振動。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。由于龍安機械密封的(de)一側固定在殼體(ti)上(shang),而(er)另一端固定在轉軸上(shang),所以必(bi)須有吸收這(zhe)兩種(zhong)不同振動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多龍安機械密封產生干擾。當密(mi)封(feng)腔內壓力發(fa)生變化時,作用(yong)在密(mi)封(feng)端(duan)面上的載(zai)荷也會隨之發(fa)生變化,從而產生突變載(zai)荷引起振動(dong)。
4.制造安裝原因產生的振動
密(mi)(mi)封端(duan)面(mian)粗糙度過(guo)大,不能保(bao)證很好的(de)(de)貼(tie)合性(xing),密(mi)(mi)封的(de)(de)穩定(ding)性(xing)就會(hui)受(shou)到(dao)影響,影響程度不僅取決(jue)于(yu)(yu)密(mi)(mi)封的(de)(de)具體(ti)結構,而且取決(jue)于(yu)(yu)密(mi)(mi)封運行參數。密(mi)(mi)封每旋(xuan)轉一周其補償(chang)環都要(yao)作相應的(de)(de)運行,從(cong)(cong)而保(bao)證密(mi)(mi)封端(duan)面(mian)的(de)(de)貼(tie)合性(xing)。對于(yu)(yu)滑動輔助(zhu)密(mi)(mi)封件,如O形圈或(huo)楔形環,密(mi)(mi)封面(mian)上的(de)(de)載荷沿圓(yuan)周變化,應盡量(liang)防止不受(shou)載荷的(de)(de)一側發(fa)生(sheng)泄(xie)漏(lou)(lou),受(shou)載荷的(de)(de)一側出(chu)現過(guo)度磨損的(de)(de)現象(xiang)。泄(xie)漏(lou)(lou)會(hui)使流體(ti)的(de)(de)雜粒滲到(dao)端(duan)面(mian)液膜中(zhong),從(cong)(cong)而加(jia)速密(mi)(mi)封端(duan)面(mian)磨損。
密封(feng)件在加工過(guo)程中(zhong),一般(ban)不能用機械方法加以平(ping)衡(heng)(heng)(heng)。在設計中(zhong)要盡量(liang)減少不平(ping)衡(heng)(heng)(heng)因素,如單彈(dan)簧就會造成不平(ping)衡(heng)(heng)(heng),特(te)別(bie)是在制造粗糙的(de)動(dong)環或向密封(feng)件傳遞的(de)動(dong)力(li)具有“尾隨脈沖”情況時,更應(ying)注(zhu)意不平(ping)衡(heng)(heng)(heng)問題。
在采用(yong)內裝式機(ji)械密(mi)封(feng)時,作(zuo)用(yong)在密(mi)封(feng)上的沖擊(ji)力常常是由泵送介(jie)質(zhi)的自循環造成的。為確保(bao)密(mi)封(feng)性能,自循環液體應從兩密(mi)封(feng)端(duan)的外側通(tong)過(guo)。若流量(liang)過(guo)大,則作(zuo)用(yong)在密(mi)封(feng)環上的沖擊(ji)力可能會使密(mi)封(feng)端(duan)錯位(wei),其后果自然(ran)是振動。
為減輕振動的影(ying)響,可以使自(zi)循(xun)環(huan)流(liu)體(ti),由(you)切向入(ru)口;如有可能(neng),循(xun)環(huan)流(liu)量可以通過(guo)密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)襯套的配(pei)合(he)間隙(xi)加以控制,或者將密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)的吸(xi)入(ru)管和排出管反(fan)接,使流(liu)向改變而形(xing)成(cheng)逆(ni)循(xun)環(huan)。后一種方法常(chang)在(zai)(zai)立(li)式(shi)泵(beng)(beng)中(zhong)采用,因為它(ta)同時解(jie)決(jue)了密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)(qiang)上部的排氣問題(ti);但是,這(zhe)常(chang)被人們(men)所忽視,甚(shen)至在(zai)(zai)臥(wo)式(shi)泵(beng)(beng)的設計中(zhong),密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)由(you)于逆(ni)循(xun)環(huan)產生的壓(ya)差而會顯著(zhu)改善密(mi)封(feng)(feng)效果。