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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125529 來源:
1.泵(beng)自身構(gou)體引起的振動
離心泵是(shi)由軸(zhou)、軸(zhou)承及安(an)裝在(zai)軸(zhou)上的葉輪(lun),驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)(如電機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)等)構成(cheng)的。泵軸(zhou)振動(dong)(dong)(dong)(dong)、轉(zhuan)子不(bu)平衡、驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)上其他部件(jian)松(song)動(dong)(dong)(dong)(dong)等,都(dou)有可(ke)能(neng)引起振動(dong)(dong)(dong)(dong)。使(shi)用(yong)振動(dong)(dong)(dong)(dong)監(jian)測裝置(zhi)可(ke)以測得單個振動(dong)(dong)(dong)(dong)頻率,用(yong)于分析這些振源類型。
裝在泵軸上的迪慶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迪慶機械密封中的(de)彈性元件固有(you)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)相(xiang)(xiang)同,就可(ke)造成摩擦副(fu)磨(mo)損(sun)加快或疲勞(lao)損(sun)傷。當然,這種損(sun)傷還有(you)其他因素。所以在(zai)設計或選型時(shi),必(bi)須保證可(ke)預測的(de)共振頻(pin)(pin)率(lv)(lv)不要與激勵頻(pin)(pin)率(lv)(lv)重合,應采取可(ke)靠減振措施(shi),設計的(de)臨界轉(zhuan)速(su)不能(neng)與工作(zuo)轉(zhuan)速(su)相(xiang)(xiang)距太(tai)近;在(zai)操作(zuo)溫度下,將安裝誤差減至最小(xiao),因為這些誤差會(hui)導致(zhi)密封彈性裝置的(de)位移;轉(zhuan)子要充分平衡;垂直安裝軸上的(de)軸承,其承受的(de)載(zai)荷應使滾動(dong)件打(da)滑(hua)的(de)可(ke)能(neng)性減至最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)迪慶機械密封的彈(dan)性元件(包括單彈(dan)簧(huang)和多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身可(ke)承受大(da)部分振動(dong)載荷,輔(fu)助(zhu)密封也有一(yi)定減(jian)振效果,如楔(xie)形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對于支承在(zai)彈簧上(shang)的質量(liang)較小的密封,如石墨密封環的結(jie)構,其(qi)固有頻(pin)率相對較大(da);
(3)支承在低(di)(di)彈性彈簧上的(de)質量(liang)較(jiao)大(da)的(de)密封,其固有(you)頻率相(xiang)對較(jiao)小(xiao),且腔體內壓力較(jiao)低(di)(di)情況(kuang)下出(chu)現共振可(ke)能性較(jiao)小(xiao),金屬波紋(wen)管(guan)型密封根據(ju)不同(tong)的(de)強度設計,其彈性有(you)高有(you)低(di)(di);
(4)由于沒有滑(hua)動(dong)的輔(fu)助密封,所以(yi)依靠密封端面上的液膜或液體減振,當(dang)然(ran)也(ye)可以(yi)設計(ji)帶(dai)滑(hua)動(dong)的輔(fu)助密封,提(ti)高它的穩定性和剛(gang)性;
(5)大多數迪慶機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型迪慶機械密封,要特別注意避免(mian)軸(zhou)向共振,異(yi)常振動會加劇波紋(wen)管疲勞斷(duan)裂。如泵軸(zhou)上(shang)軸(zhou)承的軸(zhou)向游(you)隙(xi)調整不當就(jiu)容易(yi)出(chu)現(xian)這(zhe)現(xian)象。
另(ling)外(wai)根據(ju)密封環材料(liao)的不同(tong),特(te)別是當采用(yong)碳化鎢(wu)類高密度材料(liao)時(shi),更應注意共振問題。因此(ci),當支承在彈(dan)性(xing)元(yuan)件的密封環需要采用(yong)硬(ying)質材料(liao)時(shi),條件允許情況(kuang)下(xia)一般(ban)都選用(yong)密度相(xiang)對較低的碳化硅、陶瓷(ci)等材料(liao)。
2.在(zai)正常及擾動條件下產(chan)生的振動
泵運行時,其轉子及迪慶機械密封會(hui)受到液力振(zhen)動影響,當流(liu)量發生(sheng)變化時(shi)(shi),葉輪入口處(chu)(chu)液體會(hui)產生(sheng)波動,若不是(shi)在最佳效(xiao)率下運(yun)行(xing),葉輪入口及(ji)擴壓(ya)管處(chu)(chu)的流(liu)體壓(ya)頭會(hui)增大。低于或高(gao)于最佳效(xiao)率點(dian)的流(liu)量時(shi)(shi),或輸送介(jie)(jie)質(zhi)無法(fa)達到泵的氣蝕余(yu)量時(shi)(shi),都可能產生(sheng)氣蝕現象,則密(mi)封激振(zhen)就更明顯。另外,入口處(chu)(chu)介(jie)(jie)質(zhi)的流(liu)動還會(hui)受到泵內介(jie)(jie)質(zhi)自循環的干擾。
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,防止介質在迪慶機械密封的表(biao)面氣蝕(shi)產生激振。
3.溫度及壓力變(bian)化使泵變(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,引起迪慶機械密封振動。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。由于迪慶機械密封的(de)一(yi)側固定(ding)在殼體上,而另一(yi)端固定(ding)在轉軸上,所以必須(xu)有(you)吸收(shou)這兩(liang)種不同振動的(de)能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多迪慶機械密封產生(sheng)干(gan)擾。當密封腔內壓力(li)發(fa)生(sheng)變化時,作(zuo)用在(zai)密封端面(mian)上的載荷也會隨之發(fa)生(sheng)變化,從而產生(sheng)突變載荷引(yin)起(qi)振動。
4.制(zhi)造安裝原因產生(sheng)的振動
密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面粗糙(cao)度過(guo)大,不(bu)能(neng)保(bao)證很好的(de)貼(tie)(tie)合(he)性(xing),密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)穩定性(xing)就會受到影響,影響程度不(bu)僅取決于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)具體(ti)結構(gou),而(er)且取決于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)運行參數。密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一周(zhou)其補償環都要作相應的(de)運行,從而(er)保(bao)證密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面的(de)貼(tie)(tie)合(he)性(xing)。對于滑動輔助密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian),如O形(xing)圈或(huo)楔形(xing)環,密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面上的(de)載(zai)荷(he)沿(yan)圓周(zhou)變(bian)化,應盡量防止(zhi)不(bu)受載(zai)荷(he)的(de)一側發生泄漏,受載(zai)荷(he)的(de)一側出(chu)現(xian)過(guo)度磨損的(de)現(xian)象。泄漏會使流體(ti)的(de)雜粒滲到端(duan)(duan)面液膜中,從而(er)加速密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面磨損。
密封件(jian)在(zai)加工過程中,一般不能用機械方法加以平(ping)衡。在(zai)設計(ji)中要盡量(liang)減少不平(ping)衡因素,如單彈簧就會造(zao)成不平(ping)衡,特別是在(zai)制造(zao)粗糙的動環或向(xiang)密封件(jian)傳遞的動力具有“尾隨脈(mo)沖”情(qing)況時,更應(ying)注意不平(ping)衡問題。
在(zai)(zai)采用(yong)內裝式機械(xie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)時,作用(yong)在(zai)(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)上的(de)沖擊力常常是由泵送介(jie)質的(de)自循環造成的(de)。為確(que)保密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)性能,自循環液體應從(cong)兩密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)的(de)外(wai)側通過。若流量(liang)過大,則作用(yong)在(zai)(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)環上的(de)沖擊力可能會使密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)錯位,其后果自然是振(zhen)動。
為減輕振(zhen)動的(de)影響,可以(yi)使(shi)自循環(huan)(huan)(huan)流體,由(you)切向(xiang)(xiang)入(ru)口;如有可能(neng),循環(huan)(huan)(huan)流量(liang)可以(yi)通過密(mi)(mi)封腔(qiang)內襯套的(de)配合間隙(xi)加以(yi)控(kong)制,或者將密(mi)(mi)封腔(qiang)內的(de)吸入(ru)管和排(pai)出管反接,使(shi)流向(xiang)(xiang)改(gai)變而形(xing)成逆(ni)循環(huan)(huan)(huan)。后(hou)一種(zhong)方法常在(zai)立式泵中采(cai)用,因為它同時解決了密(mi)(mi)封腔(qiang)上部(bu)的(de)排(pai)氣(qi)問(wen)題;但(dan)是(shi),這(zhe)常被人們所(suo)忽視(shi),甚至在(zai)臥式泵的(de)設計(ji)中,密(mi)(mi)封腔(qiang)內由(you)于逆(ni)循環(huan)(huan)(huan)產生(sheng)的(de)壓(ya)差而會(hui)顯著(zhu)改(gai)善密(mi)(mi)封效果。