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發布時間(jian):2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣(qi):127013 來源:
1.泵自身構體引起的振動
離心泵是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)及(ji)(ji)安(an)裝在軸(zhou)(zhou)上(shang)的葉(xie)輪(lun)(lun),驅(qu)動(dong)(dong)裝置(如電機、汽輪(lun)(lun)機、燃氣輪(lun)(lun)機驅(qu)動(dong)(dong)等)構成的。泵軸(zhou)(zhou)振(zhen)動(dong)(dong)、轉子不(bu)平衡(heng)、驅(qu)動(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)缺陷、葉(xie)片及(ji)(ji)軸(zhou)(zhou)上(shang)其他部(bu)件(jian)松(song)動(dong)(dong)等,都有可能引(yin)起振(zhen)動(dong)(dong)。使用振(zhen)動(dong)(dong)監測裝置可以測得單個振(zhen)動(dong)(dong)頻率,用于分析這(zhe)些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的察隅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察隅機械密封中的(de)(de)彈性(xing)元件固有頻(pin)(pin)率相(xiang)同(tong),就(jiu)可(ke)(ke)造成摩擦副磨損加快或疲勞損傷。當然,這種損傷還有其他因素(su)。所以在(zai)設計(ji)或選型(xing)時,必須保證可(ke)(ke)預測(ce)的(de)(de)共振頻(pin)(pin)率不要(yao)與(yu)激勵頻(pin)(pin)率重合(he),應(ying)采(cai)取可(ke)(ke)靠減振措施(shi),設計(ji)的(de)(de)臨界(jie)轉(zhuan)速不能與(yu)工作(zuo)轉(zhuan)速相(xiang)距(ju)太(tai)近(jin);在(zai)操(cao)作(zuo)溫度下,將安裝(zhuang)誤差(cha)減至最(zui)小,因為這些誤差(cha)會(hui)導致密(mi)封彈性(xing)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)位移;轉(zhuan)子(zi)要(yao)充分平衡;垂直安裝(zhuang)軸上的(de)(de)軸承(cheng),其承(cheng)受的(de)(de)載荷應(ying)使滾動件打(da)滑(hua)的(de)(de)可(ke)(ke)能性(xing)減至最(zui)小。
需要說明的是:
(1)察隅機械密封的彈性元件(包括(kuo)單彈簧(huang)和多彈簧(huang)),彈簧(huang)本身可承受(shou)大部分振動載荷,輔助(zhu)密封(feng)也有一(yi)定減振效果(guo),如楔形環、O形圈、膨脹石(shi)墨(mo)等(deng);
(2)對于支承在彈簧上的質(zhi)量(liang)較(jiao)小的密(mi)封(feng),如石墨密(mi)封(feng)環的結構,其固有頻率相(xiang)對較(jiao)大;
(3)支承在(zai)低(di)彈性彈簧上(shang)的(de)質量較大的(de)密(mi)封,其固(gu)有(you)頻率相對較小,且腔體內壓(ya)力較低(di)情況下出現共振(zhen)可(ke)能性較小,金屬(shu)波紋管型密(mi)封根據不(bu)同的(de)強度設計(ji),其彈性有(you)高有(you)低(di);
(4)由于(yu)沒有(you)滑動(dong)的(de)輔(fu)助密封(feng),所以依靠密封(feng)端面上的(de)液膜或液體減振(zhen),當然也可以設計帶滑動(dong)的(de)輔(fu)助密封(feng),提高它的(de)穩(wen)定(ding)性和(he)剛性;
(5)大多數察隅機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型察隅機械密封,要特別(bie)注意避(bi)免軸(zhou)向共振(zhen),異常振(zhen)動(dong)會加劇波紋管(guan)疲勞(lao)斷裂(lie)。如泵(beng)軸(zhou)上軸(zhou)承的(de)軸(zhou)向游隙調整不當就容易出(chu)現(xian)這現(xian)象。
另外根據密封環(huan)材(cai)料的(de)不(bu)同,特別是當采用(yong)碳化(hua)鎢類(lei)高密度材(cai)料時(shi),更應注(zhu)意共振問題(ti)。因此(ci),當支承在彈(dan)性元(yuan)件的(de)密封環(huan)需要(yao)采用(yong)硬質(zhi)材(cai)料時(shi),條件允許(xu)情(qing)況下一般都選用(yong)密度相(xiang)對較低的(de)碳化(hua)硅、陶瓷(ci)等材(cai)料。
2.在正常(chang)及擾動條件下產生(sheng)的振動
泵運行時,其轉子及察隅機械密封會(hui)受到(dao)液力振(zhen)(zhen)動(dong)影響,當流(liu)量發生變化時,葉輪入(ru)口(kou)處(chu)(chu)(chu)液體會(hui)產生波動(dong),若(ruo)不是在(zai)最佳效(xiao)率下運(yun)行,葉輪入(ru)口(kou)及擴壓管處(chu)(chu)(chu)的(de)流(liu)體壓頭會(hui)增大(da)。低于或(huo)高(gao)于最佳效(xiao)率點的(de)流(liu)量時,或(huo)輸(shu)送(song)介(jie)質(zhi)無法(fa)達(da)到(dao)泵的(de)氣(qi)蝕(shi)余(yu)量時,都可能產生氣(qi)蝕(shi)現象,則密封激振(zhen)(zhen)就(jiu)更(geng)明(ming)顯(xian)。另外,入(ru)口(kou)處(chu)(chu)(chu)介(jie)質(zhi)的(de)流(liu)動(dong)還(huan)會(hui)受到(dao)泵內介(jie)質(zhi)自循環的(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,防止介質在察隅機械密封的表面(mian)氣蝕產生激振(zhen)。
3.溫(wen)度及壓力變(bian)化(hua)使泵變(bian)形而產(chan)生的振動
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,引起察隅機械密封振動。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。由于察隅機械密封的一(yi)(yi)側固(gu)定(ding)在殼體上(shang),而另一(yi)(yi)端固(gu)定(ding)在轉軸上(shang),所以必(bi)須有吸收(shou)這(zhe)兩(liang)種不(bu)同(tong)振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多察隅機械密封產生干擾(rao)。當密封(feng)腔(qiang)內壓力發(fa)生變化時,作(zuo)用在密封(feng)端面上(shang)的載(zai)(zai)荷(he)也(ye)會隨之發(fa)生變化,從(cong)而產生突變載(zai)(zai)荷(he)引起振動(dong)。
4.制造安裝原因產生的振動
密封端(duan)面(mian)粗糙度(du)過大,不能保證很(hen)好(hao)的(de)(de)貼合(he)性,密封的(de)(de)穩定性就會受到影(ying)響(xiang),影(ying)響(xiang)程(cheng)度(du)不僅(jin)取(qu)決于(yu)密封的(de)(de)具(ju)體結構,而(er)且取(qu)決于(yu)密封運行參數。密封每旋(xuan)轉一(yi)周(zhou)其(qi)補償環都要作(zuo)相(xiang)應的(de)(de)運行,從(cong)(cong)而(er)保證密封端(duan)面(mian)的(de)(de)貼合(he)性。對于(yu)滑動(dong)輔助密封件,如O形圈或楔形環,密封面(mian)上的(de)(de)載(zai)荷(he)沿圓周(zhou)變化(hua),應盡(jin)量防止不受載(zai)荷(he)的(de)(de)一(yi)側(ce)發生泄(xie)漏,受載(zai)荷(he)的(de)(de)一(yi)側(ce)出現過度(du)磨損(sun)的(de)(de)現象。泄(xie)漏會使(shi)流體的(de)(de)雜粒滲到端(duan)面(mian)液膜(mo)中,從(cong)(cong)而(er)加速密封端(duan)面(mian)磨損(sun)。
密封(feng)(feng)件(jian)在加(jia)工過程中(zhong),一般不能用機械方法加(jia)以平衡(heng)。在設計(ji)中(zhong)要盡量減少(shao)不平衡(heng)因素(su),如單(dan)彈簧就(jiu)會(hui)造(zao)成不平衡(heng),特別是(shi)在制造(zao)粗糙的(de)動環或向密封(feng)(feng)件(jian)傳遞的(de)動力(li)具有“尾隨脈沖”情(qing)況時,更應注意(yi)不平衡(heng)問題(ti)。
在采用內裝式機械密(mi)封(feng)時(shi),作用在密(mi)封(feng)上(shang)的(de)(de)沖擊力(li)常常是由泵(beng)送介質的(de)(de)自循(xun)環(huan)造成的(de)(de)。為確(que)保密(mi)封(feng)性能(neng),自循(xun)環(huan)液體應從(cong)兩密(mi)封(feng)端的(de)(de)外側通過(guo)。若流量過(guo)大,則(ze)作用在密(mi)封(feng)環(huan)上(shang)的(de)(de)沖擊力(li)可能(neng)會使密(mi)封(feng)端錯位(wei),其(qi)后果自然是振動。
為(wei)(wei)減(jian)輕振動的影響(xiang),可(ke)以(yi)使(shi)自循(xun)(xun)環流(liu)體,由切(qie)向入口;如有可(ke)能,循(xun)(xun)環流(liu)量可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)密(mi)封(feng)(feng)(feng)腔(qiang)內襯套(tao)的配合間隙加以(yi)控制,或者將(jiang)密(mi)封(feng)(feng)(feng)腔(qiang)內的吸入管(guan)(guan)和(he)排(pai)出(chu)管(guan)(guan)反接(jie),使(shi)流(liu)向改變而(er)形(xing)成逆循(xun)(xun)環。后一種方法常在(zai)立式泵中(zhong)采(cai)用,因為(wei)(wei)它同時(shi)解(jie)決了(le)密(mi)封(feng)(feng)(feng)腔(qiang)上部的排(pai)氣問(wen)題;但是,這常被人們(men)所忽視(shi),甚至在(zai)臥(wo)式泵的設計中(zhong),密(mi)封(feng)(feng)(feng)腔(qiang)內由于逆循(xun)(xun)環產(chan)生的壓(ya)差而(er)會顯著改善密(mi)封(feng)(feng)(feng)效(xiao)果。