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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):125637 來(lai)源(yuan):
1.泵自身構體引(yin)起的振動(dong)
離心泵(beng)是由軸(zhou)、軸(zhou)承及安裝在軸(zhou)上的(de)(de)葉(xie)輪,驅動(dong)裝置(如(ru)電機(ji)、汽輪機(ji)、燃氣輪機(ji)驅動(dong)等)構(gou)成的(de)(de)。泵(beng)軸(zhou)振(zhen)動(dong)、轉子不平衡、驅動(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承缺陷、葉(xie)片(pian)及軸(zhou)上其他部件(jian)松動(dong)等,都有可(ke)能(neng)引(yin)起振(zhen)動(dong)。使用振(zhen)動(dong)監(jian)測裝置可(ke)以測得單個振(zhen)動(dong)頻率,用于分析這些振(zhen)源類型(xing)。
裝在泵軸上的大英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英機械密封中(zhong)的(de)彈性(xing)元件(jian)固(gu)有(you)頻率(lv)相同,就可(ke)造成摩擦(ca)副磨損加快或(huo)疲勞損傷。當然,這種損傷還有(you)其(qi)他因(yin)素。所以在設(she)(she)計(ji)(ji)或(huo)選型時,必須保(bao)證可(ke)預測的(de)共振頻率(lv)不要與(yu)激勵(li)頻率(lv)重合,應采取(qu)可(ke)靠減振措施,設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)臨界轉(zhuan)速不能與(yu)工作(zuo)轉(zhuan)速相距太近;在操作(zuo)溫(wen)度(du)下,將安裝(zhuang)誤(wu)差減至(zhi)最(zui)小,因(yin)為這些誤(wu)差會導致密(mi)封彈性(xing)裝(zhuang)置的(de)位移;轉(zhuan)子要充分平衡(heng);垂直安裝(zhuang)軸上的(de)軸承(cheng),其(qi)承(cheng)受的(de)載荷應使滾動件(jian)打滑的(de)可(ke)能性(xing)減至(zhi)最(zui)小。
需要說明的是:
(1)大英機械密封的彈性元件(包括單彈簧和多彈簧),彈簧本身可承受(shou)大部(bu)分振(zhen)動載荷,輔助密封也有一定(ding)減(jian)振(zhen)效果,如(ru)楔形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對于支承在彈簧上的質量較(jiao)小的密封(feng),如石墨密封(feng)環(huan)的結構,其固(gu)有(you)頻(pin)率相對較(jiao)大;
(3)支承在低(di)彈(dan)性彈(dan)簧上的質量(liang)較大的密封,其固有(you)頻率(lv)相對較小,且腔(qiang)體內壓力(li)較低(di)情況下(xia)出現(xian)共振可能性較小,金屬波紋(wen)管型密封根據不(bu)同的強度設計(ji),其彈(dan)性有(you)高(gao)有(you)低(di);
(4)由于(yu)沒(mei)有滑動的輔(fu)(fu)助密(mi)(mi)封,所(suo)以依(yi)靠(kao)密(mi)(mi)封端(duan)面上的液膜或液體減振,當然也可以設計(ji)帶滑動的輔(fu)(fu)助密(mi)(mi)封,提高它的穩定性和剛(gang)性;
(5)大多數大英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英機械密封,要特(te)別(bie)注意(yi)避免軸(zhou)向共(gong)振,異(yi)常振動會加(jia)劇波紋管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的(de)軸(zhou)向游隙調整不當就容易出現這現象。
另外(wai)根(gen)據密(mi)封環材料(liao)的(de)不(bu)同,特(te)別是(shi)當采用碳(tan)化鎢類(lei)高密(mi)度(du)材料(liao)時(shi),更(geng)應注意共振問題。因此,當支承在彈性元件(jian)的(de)密(mi)封環需要采用硬質(zhi)材料(liao)時(shi),條件(jian)允許情況下一(yi)般都選用密(mi)度(du)相(xiang)對較低的(de)碳(tan)化硅、陶瓷等材料(liao)。
2.在(zai)正常(chang)及擾動(dong)條件下產生(sheng)的(de)振(zhen)動(dong)
泵運行時,其轉子及大英機械密封會(hui)(hui)(hui)受到(dao)液(ye)力(li)振動影響,當流量(liang)發生變化時(shi),葉(xie)輪入(ru)(ru)口處(chu)液(ye)體會(hui)(hui)(hui)產生波(bo)動,若(ruo)不是在(zai)最佳效(xiao)率下(xia)運行(xing),葉(xie)輪入(ru)(ru)口及擴(kuo)壓管處(chu)的(de)(de)流體壓頭會(hui)(hui)(hui)增大。低于或高于最佳效(xiao)率點的(de)(de)流量(liang)時(shi),或輸送介質無法(fa)達到(dao)泵(beng)的(de)(de)氣(qi)蝕(shi)余量(liang)時(shi),都(dou)可能產生氣(qi)蝕(shi)現象,則密封激(ji)振就更明顯。另外,入(ru)(ru)口處(chu)介質的(de)(de)流動還會(hui)(hui)(hui)受到(dao)泵(beng)內(nei)介質自循環的(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,防止介質在大英機械密封的表(biao)面氣蝕(shi)產生激振。
3.溫度及(ji)壓(ya)力變(bian)化使泵(beng)變(bian)形而產生的振動
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,引起大英機械密封振動。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。由于大英機械密封的一側固定(ding)在殼(ke)體上(shang),而另一端固定(ding)在轉軸上(shang),所以必須有吸(xi)收(shou)這兩種(zhong)不同振動的能(neng)力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多大英機械密封產生(sheng)干擾。當密封腔(qiang)內壓力發(fa)生(sheng)變化(hua)時,作(zuo)用在(zai)密封端面上的(de)載荷也會隨之發(fa)生(sheng)變化(hua),從(cong)而產生(sheng)突變載荷引起振動。
4.制造安裝原因產生的(de)振動(dong)
密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)端(duan)(duan)(duan)面(mian)粗糙度過大,不能保(bao)證很(hen)好的(de)(de)貼(tie)合性(xing),密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)穩定性(xing)就會(hui)受到(dao)影響,影響程度不僅取決于密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)具體(ti)(ti)結(jie)構,而(er)(er)且(qie)取決于密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)運(yun)行(xing)(xing)參數。密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)每(mei)旋轉一周其補償環(huan)都要作(zuo)相(xiang)應的(de)(de)運(yun)行(xing)(xing),從(cong)而(er)(er)保(bao)證密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)端(duan)(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)貼(tie)合性(xing)。對于滑動(dong)輔助密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)件,如O形(xing)圈或(huo)楔形(xing)環(huan),密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)上(shang)的(de)(de)載(zai)荷(he)沿圓周變化,應盡(jin)量(liang)防止不受載(zai)荷(he)的(de)(de)一側(ce)發生泄(xie)漏(lou),受載(zai)荷(he)的(de)(de)一側(ce)出現過度磨損(sun)的(de)(de)現象。泄(xie)漏(lou)會(hui)使流(liu)體(ti)(ti)的(de)(de)雜粒滲到(dao)端(duan)(duan)(duan)面(mian)液膜中(zhong),從(cong)而(er)(er)加(jia)速密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)端(duan)(duan)(duan)面(mian)磨損(sun)。
密封(feng)(feng)件在(zai)加(jia)工過程中,一般不能用(yong)機械方法加(jia)以(yi)平衡(heng)。在(zai)設計中要盡量減(jian)少不平衡(heng)因素(su),如單(dan)彈簧就會造(zao)成不平衡(heng),特別是在(zai)制造(zao)粗糙的(de)動環或向密封(feng)(feng)件傳遞的(de)動力具有“尾隨脈沖”情況(kuang)時,更(geng)應注(zhu)意不平衡(heng)問(wen)題。
在(zai)采用(yong)內裝式機械密封時,作用(yong)在(zai)密封上(shang)的(de)沖(chong)擊力常常是由泵送介(jie)質(zhi)的(de)自(zi)循環造成的(de)。為確保密封性能,自(zi)循環液體應從兩密封端的(de)外(wai)側(ce)通(tong)過。若流量過大,則作用(yong)在(zai)密封環上(shang)的(de)沖(chong)擊力可能會使密封端錯位,其后果自(zi)然是振(zhen)動。
為減輕振動(dong)的(de)(de)(de)(de)影響,可以使自循(xun)(xun)環(huan)流體,由切向(xiang)入口;如有(you)可能(neng),循(xun)(xun)環(huan)流量(liang)可以通過(guo)密封(feng)(feng)腔(qiang)內襯套的(de)(de)(de)(de)配(pei)合間(jian)隙加(jia)以控(kong)制,或者將密封(feng)(feng)腔(qiang)內的(de)(de)(de)(de)吸入管和排出管反接,使流向(xiang)改變而形成逆循(xun)(xun)環(huan)。后一種方法(fa)常(chang)在立式(shi)泵(beng)(beng)中(zhong)采(cai)用,因為它同時解決(jue)了密封(feng)(feng)腔(qiang)上部的(de)(de)(de)(de)排氣(qi)問題;但是(shi),這常(chang)被(bei)人們所(suo)忽視,甚至在臥式(shi)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)設(she)計中(zhong),密封(feng)(feng)腔(qiang)內由于逆循(xun)(xun)環(huan)產生的(de)(de)(de)(de)壓差而會顯著改善密封(feng)(feng)效果。