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發布(bu)時(shi)間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:126474 來源(yuan):
1.泵(beng)自身構體(ti)引起的振動
離心(xin)泵(beng)是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承及(ji)安裝在軸(zhou)(zhou)上(shang)的葉輪,驅動裝置(如(ru)電機、汽輪機、燃氣輪機驅動等(deng))構成(cheng)的。泵(beng)軸(zhou)(zhou)振(zhen)(zhen)動、轉(zhuan)子(zi)不(bu)(bu)平衡、驅動軸(zhou)(zhou)不(bu)(bu)同心(xin)、軸(zhou)(zhou)承缺陷、葉片(pian)及(ji)軸(zhou)(zhou)上(shang)其他部件松動等(deng),都有可能(neng)引起振(zhen)(zhen)動。使用振(zhen)(zhen)動監測(ce)裝置可以測(ce)得單(dan)個振(zhen)(zhen)動頻率,用于(yu)分析(xi)這些(xie)振(zhen)(zhen)源(yuan)類型。
裝在泵軸上的阜南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阜南機械密封中(zhong)的彈(dan)性元件(jian)固(gu)有頻(pin)率(lv)相同,就可(ke)造成摩擦副磨損加快(kuai)或(huo)疲勞(lao)損傷(shang)。當(dang)然,這種損傷(shang)還有其他因(yin)(yin)素。所以在設計(ji)或(huo)選型時,必須保證可(ke)預測(ce)的共振(zhen)頻(pin)率(lv)不(bu)要與(yu)激(ji)勵頻(pin)率(lv)重合(he),應采取可(ke)靠減(jian)振(zhen)措施,設計(ji)的臨界(jie)轉速不(bu)能與(yu)工作(zuo)轉速相距(ju)太近;在操作(zuo)溫(wen)度(du)下(xia),將安(an)裝(zhuang)誤(wu)差減(jian)至(zhi)最(zui)小,因(yin)(yin)為這些(xie)誤(wu)差會導致密封彈(dan)性裝(zhuang)置的位移;轉子要充分平(ping)衡;垂直安(an)裝(zhuang)軸上的軸承,其承受的載(zai)荷應使滾動件(jian)打滑(hua)的可(ke)能性減(jian)至(zhi)最(zui)小。
需要說明的是:
(1)阜南機械密封的彈性元(yuan)件(包括(kuo)單彈簧和多彈簧),彈簧本身可(ke)承受(shou)大部分振動載荷(he),輔(fu)助密封也有一定減(jian)振效果,如(ru)楔形環、O形圈、膨脹(zhang)石(shi)墨(mo)等;
(2)對于支(zhi)承在彈簧上的質(zhi)量(liang)較小的密(mi)封,如石墨密(mi)封環的結(jie)構,其固有(you)頻率相對較大;
(3)支承在(zai)低彈性(xing)彈簧上的(de)質(zhi)量較(jiao)大的(de)密(mi)封,其固有頻率相對(dui)較(jiao)小(xiao),且腔體(ti)內壓力較(jiao)低情況下出(chu)現共振可能(neng)性(xing)較(jiao)小(xiao),金屬波紋管型密(mi)封根據(ju)不同的(de)強度設計,其彈性(xing)有高(gao)有低;
(4)由于沒有滑(hua)動(dong)的輔助(zhu)密(mi)封(feng),所以依(yi)靠密(mi)封(feng)端面上的液(ye)(ye)膜或(huo)液(ye)(ye)體減振,當然也可以設(she)計帶滑(hua)動(dong)的輔助(zhu)密(mi)封(feng),提高它的穩定性和剛(gang)性;
(5)大多數阜南機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型阜南機械密封,要特別(bie)注意(yi)避免軸(zhou)向(xiang)共振,異(yi)常振動會加劇波紋(wen)管(guan)疲(pi)勞斷裂。如泵軸(zhou)上(shang)軸(zhou)承的軸(zhou)向(xiang)游隙調(diao)整不當(dang)就容易出(chu)現這現象。
另外根據密封(feng)環(huan)材料(liao)的不同(tong),特(te)別是當采(cai)用(yong)碳化(hua)鎢類高(gao)密度材料(liao)時(shi),更(geng)應(ying)注(zhu)意共振問題(ti)。因此,當支承在彈性(xing)元件的密封(feng)環(huan)需要采(cai)用(yong)硬質(zhi)材料(liao)時(shi),條件允許情(qing)況(kuang)下一般都(dou)選用(yong)密度相(xiang)對較(jiao)低的碳化(hua)硅、陶瓷等材料(liao)。
2.在正常及擾動條件下產生的振動
泵運行時,其轉子及阜南機械密封會受(shou)到液(ye)力振動影響,當流(liu)量發生(sheng)變(bian)化時(shi),葉輪入(ru)(ru)(ru)口處液(ye)體會產(chan)生(sheng)波(bo)動,若不是在最佳效(xiao)率(lv)(lv)下運行,葉輪入(ru)(ru)(ru)口及擴壓管(guan)處的(de)流(liu)體壓頭會增大。低于或(huo)高于最佳效(xiao)率(lv)(lv)點的(de)流(liu)量時(shi),或(huo)輸送介(jie)質(zhi)無法(fa)達(da)到泵的(de)氣蝕(shi)(shi)余量時(shi),都(dou)可能產(chan)生(sheng)氣蝕(shi)(shi)現象,則密封激振就(jiu)更明顯。另(ling)外,入(ru)(ru)(ru)口處介(jie)質(zhi)的(de)流(liu)動還會受(shou)到泵內介(jie)質(zhi)自循(xun)環的(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,防止介質在阜南機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫度及(ji)壓力變化使泵變形而產(chan)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,引起阜南機械密封振動。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。由于阜南機械密封的一側(ce)固(gu)定在(zai)殼體上,而另一端(duan)固(gu)定在(zai)轉(zhuan)軸(zhou)上,所以(yi)必須有吸收(shou)這(zhe)兩種不同(tong)振動的能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多阜南機械密封產(chan)生(sheng)干(gan)擾。當密封(feng)腔內壓力發生(sheng)變(bian)化(hua)時,作(zuo)用(yong)在密封(feng)端面上的(de)載荷也會隨之發生(sheng)變(bian)化(hua),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)突變(bian)載荷引起振動。
4.制(zhi)造安裝原(yuan)因產生的(de)振動
密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)粗糙度(du)過大,不(bu)(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)很好的(de)(de)(de)(de)貼合(he)性,密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)(de)(de)穩定性就會受到影(ying)響(xiang),影(ying)響(xiang)程(cheng)度(du)不(bu)(bu)僅取決于(yu)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)(de)(de)具(ju)體結構,而(er)且取決于(yu)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)運行參(can)數。密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)每旋轉一(yi)周其補償環(huan)(huan)都要作相應的(de)(de)(de)(de)運行,從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)的(de)(de)(de)(de)貼合(he)性。對于(yu)滑(hua)動輔助(zhu)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)件,如O形圈或楔形環(huan)(huan),密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)載荷沿圓周變化,應盡(jin)量防止不(bu)(bu)受載荷的(de)(de)(de)(de)一(yi)側發(fa)生泄(xie)漏,受載荷的(de)(de)(de)(de)一(yi)側出現過度(du)磨損的(de)(de)(de)(de)現象(xiang)。泄(xie)漏會使流體的(de)(de)(de)(de)雜粒滲到端面(mian)液膜(mo)中,從(cong)而(er)加速密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)端面(mian)磨損。
密封件(jian)在加工過程中,一般不(bu)能用機械方法加以(yi)平衡(heng)。在設計中要(yao)盡(jin)量減少不(bu)平衡(heng)因素,如單彈簧就(jiu)會造(zao)成不(bu)平衡(heng),特別是(shi)在制造(zao)粗(cu)糙(cao)的動環(huan)或向密封件(jian)傳(chuan)遞的動力具有“尾(wei)隨(sui)脈沖(chong)”情況時,更應注意(yi)不(bu)平衡(heng)問題。
在采用(yong)內(nei)裝式機械(xie)密(mi)封(feng)(feng)(feng)時,作用(yong)在密(mi)封(feng)(feng)(feng)上的(de)(de)(de)沖擊(ji)力常(chang)常(chang)是(shi)(shi)由泵送介質的(de)(de)(de)自(zi)循環造成的(de)(de)(de)。為確保密(mi)封(feng)(feng)(feng)性能(neng),自(zi)循環液體應從兩密(mi)封(feng)(feng)(feng)端的(de)(de)(de)外側(ce)通過。若流量過大,則(ze)作用(yong)在密(mi)封(feng)(feng)(feng)環上的(de)(de)(de)沖擊(ji)力可(ke)能(neng)會使(shi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)端錯位,其(qi)后(hou)果自(zi)然是(shi)(shi)振動。
為減輕(qing)振動的(de)影(ying)響(xiang),可以(yi)(yi)使自循(xun)(xun)環(huan)流(liu)體,由切向(xiang)入口;如有可能(neng),循(xun)(xun)環(huan)流(liu)量(liang)可以(yi)(yi)通過密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei)襯套的(de)配合(he)間隙加以(yi)(yi)控(kong)制,或者(zhe)將密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei)的(de)吸(xi)入管和(he)排(pai)出管反接(jie),使流(liu)向(xiang)改變而(er)形成(cheng)逆(ni)循(xun)(xun)環(huan)。后一種方法常(chang)在立式(shi)泵中(zhong)采用(yong),因為它同時解決了密(mi)封(feng)腔(qiang)上(shang)部的(de)排(pai)氣問題;但是(shi),這常(chang)被人們所忽視,甚至(zhi)在臥式(shi)泵的(de)設計中(zhong),密(mi)封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei)由于(yu)逆(ni)循(xun)(xun)環(huan)產生(sheng)的(de)壓差而(er)會顯著改善(shan)密(mi)封(feng)效果。