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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):119114 來源:
1.泵自身構體(ti)引起(qi)的(de)振動
離心泵是由軸、軸承(cheng)及安裝(zhuang)在軸上的(de)葉(xie)輪(lun),驅(qu)動裝(zhuang)置(如電(dian)機、汽輪(lun)機、燃(ran)氣輪(lun)機驅(qu)動等)構成的(de)。泵軸振(zhen)動、轉(zhuan)子不(bu)(bu)平衡、驅(qu)動軸不(bu)(bu)同心、軸承(cheng)缺陷、葉(xie)片及軸上其他(ta)部件(jian)松動等,都有可能引起(qi)振(zhen)動。使(shi)用振(zhen)動監測裝(zhuang)置可以(yi)測得單個振(zhen)動頻率(lv),用于分析這些振(zhen)源類(lei)型。
裝在泵軸上的大冶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大冶機械密封中的(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)性元件(jian)(jian)固有(you)頻率相同,就可造成摩擦(ca)副磨損加快或(huo)疲勞損傷。當(dang)然(ran),這(zhe)種損傷還有(you)其他因(yin)素(su)。所以(yi)在設計或(huo)選型時(shi),必須保證可預測的(de)(de)(de)(de)共振頻率不要與(yu)激勵頻率重合,應(ying)采(cai)取可靠減(jian)振措施,設計的(de)(de)(de)(de)臨界轉(zhuan)速(su)(su)不能與(yu)工作(zuo)轉(zhuan)速(su)(su)相距太近;在操作(zuo)溫度下,將安裝(zhuang)誤差減(jian)至最小,因(yin)為(wei)這(zhe)些誤差會導(dao)致密封彈(dan)(dan)性裝(zhuang)置的(de)(de)(de)(de)位(wei)移;轉(zhuan)子要充(chong)分平衡;垂直安裝(zhuang)軸(zhou)上的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)承(cheng),其承(cheng)受的(de)(de)(de)(de)載荷應(ying)使滾動(dong)件(jian)(jian)打滑的(de)(de)(de)(de)可能性減(jian)至最小。
需要說明的是:
(1)大冶機械密封的彈性元件(包括單彈簧(huang)和多彈簧(huang)),彈簧(huang)本身可承受大(da)部分振動載荷,輔助密封也有一定減振效果(guo),如(ru)楔形環、O形圈、膨(peng)脹(zhang)石墨等;
(2)對(dui)于支承在彈簧上的(de)(de)質量較小的(de)(de)密封,如石墨密封環(huan)的(de)(de)結構(gou),其固有頻率相對(dui)較大;
(3)支承在低(di)彈(dan)(dan)性彈(dan)(dan)簧上的質量(liang)較(jiao)大的密(mi)封(feng),其固(gu)有頻率相對較(jiao)小,且(qie)腔體內(nei)壓力較(jiao)低(di)情況下(xia)出現共(gong)振可能性較(jiao)小,金屬波紋管型密(mi)封(feng)根(gen)據不同(tong)的強度(du)設計,其彈(dan)(dan)性有高有低(di);
(4)由于沒有滑動(dong)的(de)輔助(zhu)(zhu)密封(feng),所(suo)以(yi)依靠密封(feng)端面上(shang)的(de)液膜或液體減振(zhen),當然也(ye)可(ke)以(yi)設計帶滑動(dong)的(de)輔助(zhu)(zhu)密封(feng),提高它的(de)穩定性(xing)和剛(gang)性(xing);
(5)大多數大冶機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型大冶機械密封,要特別注意避免軸(zhou)向共(gong)振,異常振動會加劇波紋管疲勞斷(duan)裂(lie)。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游隙調整不當就容易(yi)出(chu)現這現象。
另外(wai)根據密封(feng)環材(cai)料(liao)(liao)的不同,特別是當(dang)采用碳化鎢類高密度材(cai)料(liao)(liao)時,更應注意共振問(wen)題(ti)。因此,當(dang)支承在彈性(xing)元(yuan)件(jian)的密封(feng)環需要采用硬質(zhi)材(cai)料(liao)(liao)時,條件(jian)允許情(qing)況下一般都選用密度相對較低的碳化硅、陶瓷等材(cai)料(liao)(liao)。
2.在正常及(ji)擾動條件下產(chan)生的(de)振動
泵運行時,其轉子及大冶機械密封會受到液力振動影響,當流(liu)量發生(sheng)變化時(shi),葉輪入口(kou)處(chu)液體(ti)會產(chan)生(sheng)波動,若不是在(zai)最佳(jia)效率(lv)下運行,葉輪入口(kou)及擴壓管處(chu)的(de)(de)流(liu)體(ti)壓頭會增大。低于(yu)或高于(yu)最佳(jia)效率(lv)點的(de)(de)流(liu)量時(shi),或輸送介質(zhi)無法(fa)達到泵的(de)(de)氣蝕余量時(shi),都(dou)可能產(chan)生(sheng)氣蝕現象,則密封激振就更明顯(xian)。另(ling)外(wai),入口(kou)處(chu)介質(zhi)的(de)(de)流(liu)動還會受到泵內介質(zhi)自循環(huan)的(de)(de)干(gan)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,防止介質在大冶機械密封的表(biao)面氣蝕產生激(ji)振。
3.溫度(du)及壓(ya)力變化使泵變形而(er)產生(sheng)的(de)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,引起大冶機械密封振動。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。由于大冶機械密封的一側固定(ding)在(zai)殼體(ti)上(shang),而另(ling)一端固定(ding)在(zai)轉軸上(shang),所以(yi)必須有吸收(shou)這兩(liang)種不同振動(dong)的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多大冶機械密封產生(sheng)干擾(rao)。當密封腔內壓(ya)力發生(sheng)變(bian)化時(shi),作用在(zai)密封端面(mian)上的(de)載荷(he)(he)也會隨之(zhi)發生(sheng)變(bian)化,從而產生(sheng)突變(bian)載荷(he)(he)引起振動。
4.制造安裝(zhuang)原因產生的振(zhen)動(dong)
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)粗糙度(du)過大(da),不能保證很(hen)好(hao)的(de)(de)貼合性,密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)穩定性就會(hui)受到影響,影響程(cheng)度(du)不僅取決于(yu)(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)具體結構,而(er)且取決于(yu)(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)運行參數(shu)。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一(yi)(yi)周其補償(chang)環都(dou)要作相(xiang)應的(de)(de)運行,從而(er)保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)貼合性。對于(yu)(yu)滑(hua)動(dong)輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形(xing)圈或(huo)楔形(xing)環,密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)載(zai)荷(he)沿圓周變(bian)化,應盡(jin)量防止不受載(zai)荷(he)的(de)(de)一(yi)(yi)側發生(sheng)泄(xie)漏,受載(zai)荷(he)的(de)(de)一(yi)(yi)側出(chu)現(xian)過度(du)磨(mo)損(sun)的(de)(de)現(xian)象。泄(xie)漏會(hui)使流(liu)體的(de)(de)雜粒滲到端(duan)(duan)面(mian)液膜(mo)中,從而(er)加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)磨(mo)損(sun)。
密封件在(zai)加(jia)工(gong)過程中,一般(ban)不能用機(ji)械方法(fa)加(jia)以平(ping)衡(heng)。在(zai)設計中要盡量(liang)減少不平(ping)衡(heng)因素(su),如單彈簧就會造(zao)成不平(ping)衡(heng),特別是在(zai)制造(zao)粗(cu)糙的(de)動環或(huo)向(xiang)密封件傳(chuan)遞的(de)動力具有“尾(wei)隨脈沖”情況(kuang)時(shi),更應注意不平(ping)衡(heng)問(wen)題。
在(zai)(zai)采用(yong)內裝式機械密(mi)封(feng)時,作(zuo)用(yong)在(zai)(zai)密(mi)封(feng)上的(de)(de)沖(chong)擊力(li)常(chang)常(chang)是(shi)由泵送介質的(de)(de)自(zi)循(xun)環(huan)造成的(de)(de)。為確保密(mi)封(feng)性(xing)能(neng)(neng),自(zi)循(xun)環(huan)液(ye)體應從(cong)兩密(mi)封(feng)端的(de)(de)外側通過。若流量過大,則作(zuo)用(yong)在(zai)(zai)密(mi)封(feng)環(huan)上的(de)(de)沖(chong)擊力(li)可能(neng)(neng)會使(shi)密(mi)封(feng)端錯位(wei),其(qi)后果(guo)自(zi)然是(shi)振動。
為(wei)減輕振動(dong)的(de)影響,可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)使自循(xun)環(huan)流(liu)體,由(you)切向入(ru)口;如有可(ke)(ke)能,循(xun)環(huan)流(liu)量可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)通過密封腔內襯套(tao)的(de)配合間隙加以(yi)(yi)(yi)控制(zhi),或者將密封腔內的(de)吸(xi)入(ru)管和排出管反接(jie),使流(liu)向改變而形成逆循(xun)環(huan)。后一種方法常在立式泵(beng)中采用,因為(wei)它同時(shi)解決了密封腔上部的(de)排氣問題;但是,這常被人們所忽視,甚(shen)至在臥(wo)式泵(beng)的(de)設計中,密封腔內由(you)于(yu)逆循(xun)環(huan)產生的(de)壓差而會顯(xian)著改善密封效果。