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發(fa)布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣:125648 來源:
1.泵(beng)自身構(gou)體引(yin)起的振動
離心泵(beng)是(shi)由軸(zhou)、軸(zhou)承及安(an)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)軸(zhou)上的葉輪,驅動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(如電機(ji)(ji)、汽輪機(ji)(ji)、燃氣輪機(ji)(ji)驅動(dong)(dong)等)構成的。泵(beng)軸(zhou)振(zhen)動(dong)(dong)、轉子不(bu)平衡(heng)、驅動(dong)(dong)軸(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)上其他(ta)部件松(song)動(dong)(dong)等,都有可(ke)能(neng)引起振(zhen)動(dong)(dong)。使用(yong)振(zhen)動(dong)(dong)監測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置可(ke)以(yi)測(ce)得單個振(zhen)動(dong)(dong)頻率(lv),用(yong)于分析這(zhe)些(xie)振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的鄲城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鄲城機械密封中的(de)彈性元件固有(you)頻率(lv)相同,就可造成摩擦副磨損(sun)加(jia)快或疲(pi)勞損(sun)傷(shang)。當(dang)然,這種(zhong)損(sun)傷(shang)還有(you)其(qi)他因素。所以(yi)在設計或選型時,必須保(bao)證可預測(ce)的(de)共振頻率(lv)不(bu)要與(yu)激勵頻率(lv)重合,應采取可靠減振措施,設計的(de)臨界轉速不(bu)能與(yu)工(gong)作(zuo)轉速相距(ju)太近;在操(cao)作(zuo)溫度下(xia),將(jiang)安裝(zhuang)誤差減至(zhi)最小,因為(wei)這些(xie)誤差會導(dao)致密封彈性裝(zhuang)置的(de)位(wei)移;轉子要充(chong)分平衡;垂直安裝(zhuang)軸上的(de)軸承,其(qi)承受(shou)的(de)載荷應使滾動件打滑的(de)可能性減至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)鄲城機械密封的彈(dan)(dan)性元件(包括(kuo)單彈(dan)(dan)簧和(he)多彈(dan)(dan)簧),彈(dan)(dan)簧本(ben)身可承(cheng)受大部分振動載(zai)荷,輔助密封也有一定減振效果,如楔形環、O形圈、膨(peng)脹石(shi)墨等;
(2)對于支承(cheng)在彈(dan)簧(huang)上(shang)的質量較小的密封(feng),如石墨密封(feng)環的結(jie)構,其固有頻率相(xiang)對較大(da);
(3)支承(cheng)在低彈性彈簧上的質量(liang)較(jiao)大的密(mi)封,其固有(you)頻率相對較(jiao)小(xiao),且腔體內壓力較(jiao)低情況(kuang)下出(chu)現(xian)共振可能(neng)性較(jiao)小(xiao),金屬波(bo)紋管(guan)型密(mi)封根據不同的強(qiang)度設計(ji),其彈性有(you)高有(you)低;
(4)由(you)于沒有滑(hua)(hua)動的(de)輔(fu)助(zhu)密封,所以依靠(kao)密封端(duan)面上(shang)的(de)液膜或(huo)液體減振(zhen),當然也可(ke)以設計帶滑(hua)(hua)動的(de)輔(fu)助(zhu)密封,提高它(ta)的(de)穩定(ding)性和剛性;
(5)大多數鄲城機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型鄲城機械密封,要特別注意避免軸(zhou)(zhou)向共振,異常振動(dong)會(hui)加劇波紋管疲(pi)勞斷裂。如泵軸(zhou)(zhou)上軸(zhou)(zhou)承的(de)軸(zhou)(zhou)向游隙調整不(bu)當就容易(yi)出現這現象。
另外(wai)根據密(mi)(mi)(mi)封環材料的(de)(de)不同,特別是當采(cai)用碳化(hua)鎢類高密(mi)(mi)(mi)度材料時,更應(ying)注意(yi)共(gong)振(zhen)問題。因此(ci),當支承在(zai)彈性元件的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封環需要采(cai)用硬質(zhi)材料時,條(tiao)件允許情(qing)況(kuang)下(xia)一(yi)般都選用密(mi)(mi)(mi)度相(xiang)對較(jiao)低的(de)(de)碳化(hua)硅(gui)、陶(tao)瓷等材料。
2.在(zai)正(zheng)常(chang)及擾動(dong)條(tiao)件下產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及鄲城機械密封會(hui)受到液(ye)力振動(dong)影響,當流(liu)(liu)(liu)量發生變(bian)化(hua)時(shi)(shi),葉輪入(ru)(ru)口處液(ye)體(ti)會(hui)產生波動(dong),若不是在最(zui)佳效率(lv)下運行,葉輪入(ru)(ru)口及擴(kuo)壓管處的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體(ti)壓頭會(hui)增大。低于或高于最(zui)佳效率(lv)點(dian)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量時(shi)(shi),或輸送介(jie)質無法達到泵(beng)的(de)(de)氣蝕余量時(shi)(shi),都可能產生氣蝕現象,則密封(feng)激振就更明顯。另外,入(ru)(ru)口處介(jie)質的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動(dong)還會(hui)受到泵(beng)內介(jie)質自循環的(de)(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,防止介質在鄲城機械密封的表面氣(qi)蝕產(chan)生(sheng)激振。
3.溫(wen)度及(ji)壓(ya)力變化使泵變形而(er)產生的振動
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,引起鄲城機械密封振動。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。由于鄲城機械密封的一側固定在殼體上(shang),而另(ling)一端(duan)固定在轉軸上(shang),所(suo)以必須(xu)有吸收這兩(liang)種不同(tong)振(zhen)動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多鄲城機械密封產生(sheng)干擾。當密封腔內壓力發生(sheng)變(bian)化時,作用在密封端面上(shang)的(de)載荷(he)也會隨之發生(sheng)變(bian)化,從而產生(sheng)突變(bian)載荷(he)引起(qi)振動。
4.制造(zao)安裝原因(yin)產(chan)生的振動
密(mi)封(feng)端面粗糙度(du)過大,不(bu)能(neng)保證很好的(de)(de)貼合性(xing),密(mi)封(feng)的(de)(de)穩定性(xing)就會受到(dao)影(ying)響,影(ying)響程度(du)不(bu)僅取決于(yu)(yu)密(mi)封(feng)的(de)(de)具體結構(gou),而(er)且取決于(yu)(yu)密(mi)封(feng)運行參(can)數。密(mi)封(feng)每旋轉一周其補償(chang)環都要作相(xiang)應的(de)(de)運行,從(cong)而(er)保證密(mi)封(feng)端面的(de)(de)貼合性(xing)。對(dui)于(yu)(yu)滑動輔(fu)助密(mi)封(feng)件,如O形(xing)圈或楔形(xing)環,密(mi)封(feng)面上的(de)(de)載荷(he)(he)沿圓周變化,應盡量(liang)防止不(bu)受載荷(he)(he)的(de)(de)一側(ce)發生泄漏(lou),受載荷(he)(he)的(de)(de)一側(ce)出現(xian)過度(du)磨損的(de)(de)現(xian)象(xiang)。泄漏(lou)會使流體的(de)(de)雜粒滲到(dao)端面液(ye)膜(mo)中,從(cong)而(er)加速密(mi)封(feng)端面磨損。
密(mi)封件(jian)在加(jia)(jia)工過程中(zhong),一般不(bu)能用(yong)機械(xie)方法加(jia)(jia)以平衡(heng)。在設計中(zhong)要盡量減(jian)少不(bu)平衡(heng)因素(su),如單彈簧就(jiu)會造成不(bu)平衡(heng),特別是在制(zhi)造粗(cu)糙的(de)動環(huan)或向密(mi)封件(jian)傳遞的(de)動力具有“尾(wei)隨(sui)脈沖”情況時,更應(ying)注意(yi)不(bu)平衡(heng)問題。
在采用(yong)(yong)內裝(zhuang)式(shi)機械密(mi)(mi)封(feng)時,作用(yong)(yong)在密(mi)(mi)封(feng)上的(de)沖(chong)擊力常常是由(you)泵送介質的(de)自(zi)循(xun)環(huan)造成(cheng)的(de)。為確保密(mi)(mi)封(feng)性能(neng),自(zi)循(xun)環(huan)液(ye)體(ti)應從兩密(mi)(mi)封(feng)端的(de)外側(ce)通過。若流量過大(da),則作用(yong)(yong)在密(mi)(mi)封(feng)環(huan)上的(de)沖(chong)擊力可能(neng)會使(shi)密(mi)(mi)封(feng)端錯位,其(qi)后果自(zi)然是振動(dong)。
為(wei)減(jian)輕振動的影響(xiang),可以(yi)使自循(xun)(xun)環流(liu)體,由(you)切向(xiang)入口(kou);如(ru)有可能,循(xun)(xun)環流(liu)量(liang)可以(yi)通過密(mi)封腔(qiang)內(nei)(nei)襯套的配合間隙(xi)加以(yi)控制,或者將密(mi)封腔(qiang)內(nei)(nei)的吸(xi)入管和排(pai)(pai)出管反接,使流(liu)向(xiang)改變(bian)而(er)形成逆(ni)循(xun)(xun)環。后一種方法常在(zai)立式(shi)泵(beng)(beng)中采用,因為(wei)它同時解決了(le)密(mi)封腔(qiang)上部的排(pai)(pai)氣問題;但是,這常被人們所忽視(shi),甚(shen)至在(zai)臥(wo)式(shi)泵(beng)(beng)的設計中,密(mi)封腔(qiang)內(nei)(nei)由(you)于逆(ni)循(xun)(xun)環產生(sheng)的壓差(cha)而(er)會顯著改善密(mi)封效果(guo)。