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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣:119137 來源:
1.泵自身構體引起(qi)的(de)振動
離心泵(beng)是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承(cheng)及安裝(zhuang)(zhuang)在軸(zhou)(zhou)上的(de)葉輪,驅(qu)動裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(如(ru)電機(ji)(ji)、汽輪機(ji)(ji)、燃氣輪機(ji)(ji)驅(qu)動等)構成的(de)。泵(beng)軸(zhou)(zhou)振動、轉子(zi)不平衡、驅(qu)動軸(zhou)(zhou)不同心、軸(zhou)(zhou)承(cheng)缺(que)陷、葉片及軸(zhou)(zhou)上其他(ta)部(bu)件松動等,都有(you)可(ke)能引起振動。使用(yong)(yong)振動監測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)可(ke)以測(ce)得(de)單個(ge)振動頻(pin)率,用(yong)(yong)于分析這(zhe)些振源(yuan)類型。
裝在泵軸上的定襄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定襄機械密封中的彈性(xing)元件固有頻(pin)(pin)率(lv)(lv)相同,就可造成摩擦(ca)副磨損(sun)(sun)加快或疲勞損(sun)(sun)傷(shang)。當然(ran),這種損(sun)(sun)傷(shang)還有其他因(yin)素。所以在設計(ji)或選型時,必須保證可預測的共(gong)振(zhen)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)不(bu)要(yao)與激勵頻(pin)(pin)率(lv)(lv)重合,應采取(qu)可靠減振(zhen)措施,設計(ji)的臨界轉(zhuan)速(su)不(bu)能(neng)與工作(zuo)轉(zhuan)速(su)相距太近(jin);在操(cao)作(zuo)溫(wen)度下(xia),將安(an)裝誤(wu)差減至(zhi)最(zui)(zui)小,因(yin)為(wei)這些誤(wu)差會(hui)導致密封彈性(xing)裝置的位移(yi);轉(zhuan)子(zi)要(yao)充分(fen)平衡;垂直安(an)裝軸上的軸承(cheng),其承(cheng)受(shou)的載(zai)荷應使滾(gun)動件打滑的可能(neng)性(xing)減至(zhi)最(zui)(zui)小。
需要說明的是:
(1)定襄機械密封的彈性元件(包(bao)括單彈簧(huang)和(he)多彈簧(huang)),彈簧(huang)本身可承受大部分(fen)振動載荷,輔助密(mi)封(feng)也有一定減(jian)振效果,如(ru)楔形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對(dui)于支(zhi)承在彈簧上的質量較(jiao)小的密封,如(ru)石墨(mo)密封環的結構(gou),其固(gu)有頻(pin)率相對(dui)較(jiao)大;
(3)支承在低(di)彈性彈簧上(shang)的質量較(jiao)大的密封(feng),其固(gu)有(you)頻率相對較(jiao)小(xiao),且腔體內壓(ya)力較(jiao)低(di)情況下出現共(gong)振可能(neng)性較(jiao)小(xiao),金屬波紋管型密封(feng)根據(ju)不同的強(qiang)度(du)設計,其彈性有(you)高有(you)低(di);
(4)由于沒有(you)滑動的(de)(de)輔助密封(feng)(feng),所以依靠密封(feng)(feng)端面上的(de)(de)液膜或液體減(jian)振,當然也可以設計帶滑動的(de)(de)輔助密封(feng)(feng),提高它的(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)和(he)剛性(xing)(xing);
(5)大多數定襄機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型定襄機械密封,要特(te)別注意避免軸(zhou)向(xiang)(xiang)共振(zhen),異(yi)常振(zhen)動會加劇波紋管疲勞(lao)斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)游(you)隙調(diao)整不當就容易(yi)出現這現象。
另外根據密(mi)(mi)封環(huan)材料的不(bu)同(tong),特別(bie)是當(dang)采用(yong)碳(tan)(tan)化鎢(wu)類高密(mi)(mi)度(du)材料時,更應注意共振問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci),當(dang)支承在彈性元件(jian)的密(mi)(mi)封環(huan)需要采用(yong)硬質材料時,條件(jian)允許情況下一般都選用(yong)密(mi)(mi)度(du)相對(dui)較低的碳(tan)(tan)化硅(gui)、陶瓷等材料。
2.在正常及(ji)擾動條(tiao)件(jian)下產生的(de)振動
泵運行時,其轉子及定襄機械密封會受到液力(li)振(zhen)動(dong)影(ying)響,當流量(liang)發生(sheng)變化(hua)時,葉輪入(ru)口處液體(ti)會產(chan)生(sheng)波動(dong),若不是在最佳(jia)效(xiao)率下運行,葉輪入(ru)口及擴壓(ya)管處的(de)(de)流體(ti)壓(ya)頭會增大(da)。低于或(huo)高于最佳(jia)效(xiao)率點的(de)(de)流量(liang)時,或(huo)輸送介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)無(wu)法達到泵(beng)的(de)(de)氣(qi)蝕余量(liang)時,都可能(neng)產(chan)生(sheng)氣(qi)蝕現象,則(ze)密封(feng)激振(zhen)就(jiu)更(geng)明顯。另外,入(ru)口處介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)流動(dong)還會受到泵(beng)內介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)自循(xun)環(huan)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,防止介質在定襄機械密封的表面氣蝕產(chan)生激振。
3.溫(wen)度及壓力(li)變化(hua)使(shi)泵變形而產(chan)生(sheng)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,引起定襄機械密封振動。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。由于定襄機械密封的一側(ce)固定在殼體上,而另(ling)一端固定在轉軸上,所(suo)以必(bi)須有吸收(shou)這(zhe)兩(liang)種不同振(zhen)動(dong)的能(neng)力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多定襄機械密封產(chan)生(sheng)(sheng)干擾。當密封(feng)腔內壓力發生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化(hua)時,作用在密封(feng)端面上的載荷也會隨(sui)之發生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化(hua),從而產(chan)生(sheng)(sheng)突變(bian)(bian)載荷引起(qi)振動(dong)。
4.制造安裝原因產(chan)生的振動
密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)粗糙度(du)(du)過大(da),不能保證(zheng)很好的(de)(de)貼合性(xing),密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)穩定性(xing)就會受(shou)到(dao)影響,影響程度(du)(du)不僅(jin)取決(jue)于(yu)(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)具(ju)體(ti)結構,而(er)且取決(jue)于(yu)(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)運(yun)行參數(shu)。密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋轉(zhuan)一(yi)周其補償環(huan)都(dou)要(yao)作相應(ying)的(de)(de)運(yun)行,從(cong)而(er)保證(zheng)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)的(de)(de)貼合性(xing)。對于(yu)(yu)滑動(dong)輔助密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如O形圈或楔(xie)形環(huan),密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)上的(de)(de)載(zai)荷(he)沿圓周變化,應(ying)盡量防止不受(shou)載(zai)荷(he)的(de)(de)一(yi)側發生泄漏(lou),受(shou)載(zai)荷(he)的(de)(de)一(yi)側出現(xian)過度(du)(du)磨(mo)損的(de)(de)現(xian)象。泄漏(lou)會使流(liu)體(ti)的(de)(de)雜(za)粒滲到(dao)端(duan)面(mian)(mian)液膜中,從(cong)而(er)加速密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)磨(mo)損。
密封件(jian)(jian)在加(jia)工(gong)過程中,一般不能用機(ji)械方法加(jia)以平(ping)衡。在設計(ji)中要盡量減少不平(ping)衡因素,如單彈(dan)簧就會造(zao)成(cheng)不平(ping)衡,特別是在制造(zao)粗糙(cao)的動(dong)(dong)環(huan)或向密封件(jian)(jian)傳遞的動(dong)(dong)力具有(you)“尾隨脈沖”情況時,更應注(zhu)意(yi)不平(ping)衡問題。
在(zai)采用內裝式(shi)機械密(mi)封時(shi),作用在(zai)密(mi)封上(shang)的(de)沖擊力常(chang)常(chang)是(shi)由(you)泵(beng)送(song)介質的(de)自循(xun)環(huan)造成的(de)。為確保密(mi)封性(xing)能(neng),自循(xun)環(huan)液體應從(cong)兩密(mi)封端(duan)的(de)外側通(tong)過。若流量過大,則作用在(zai)密(mi)封環(huan)上(shang)的(de)沖擊力可能(neng)會使密(mi)封端(duan)錯位,其后(hou)果自然是(shi)振動。
為(wei)減輕振動的(de)(de)影(ying)響,可(ke)以(yi)使(shi)自循(xun)(xun)環流(liu)體,由(you)切向(xiang)入口;如有可(ke)能,循(xun)(xun)環流(liu)量可(ke)以(yi)通過密封(feng)(feng)腔(qiang)(qiang)內襯(chen)套的(de)(de)配合間隙加以(yi)控(kong)制,或(huo)者將密封(feng)(feng)腔(qiang)(qiang)內的(de)(de)吸入管和排出(chu)管反(fan)接,使(shi)流(liu)向(xiang)改變而形成(cheng)逆循(xun)(xun)環。后一種(zhong)方法常在立式泵中采用,因為(wei)它(ta)同時(shi)解決(jue)了密封(feng)(feng)腔(qiang)(qiang)上部的(de)(de)排氣問(wen)題(ti);但(dan)是,這常被人們所(suo)忽(hu)視,甚至在臥(wo)式泵的(de)(de)設計中,密封(feng)(feng)腔(qiang)(qiang)內由(you)于逆循(xun)(xun)環產(chan)生的(de)(de)壓差而會顯著改善(shan)密封(feng)(feng)效果(guo)。