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發布(bu)時(shi)間(jian):2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣:125642 來(lai)源:
1.泵自身構體引起的振動(dong)
離心(xin)泵是由(you)軸、軸承及安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)軸上的葉輪,驅動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(如電機(ji)、汽輪機(ji)、燃氣輪機(ji)驅動(dong)(dong)等)構成的。泵軸振(zhen)動(dong)(dong)、轉子不平衡、驅動(dong)(dong)軸不同(tong)心(xin)、軸承缺陷、葉片及軸上其他部(bu)件松動(dong)(dong)等,都有可(ke)能引起振(zhen)動(dong)(dong)。使用(yong)(yong)振(zhen)動(dong)(dong)監測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)測(ce)得單個(ge)振(zhen)動(dong)(dong)頻(pin)率,用(yong)(yong)于分析(xi)這(zhe)些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的工布江達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工布江達機械密封中的(de)(de)彈(dan)性(xing)元件固有頻率相(xiang)同,就可(ke)(ke)造成摩擦副磨損加快或(huo)疲(pi)勞損傷。當然,這(zhe)種損傷還(huan)有其他因素。所以在(zai)設計(ji)或(huo)選型(xing)時,必(bi)須保證可(ke)(ke)預測的(de)(de)共(gong)振頻率不要(yao)與激勵(li)頻率重合,應(ying)采取可(ke)(ke)靠減振措施,設計(ji)的(de)(de)臨界轉速不能與工作(zuo)轉速相(xiang)距太近(jin);在(zai)操作(zuo)溫(wen)度下(xia),將安裝(zhuang)誤差減至最(zui)小,因為這(zhe)些誤差會導致(zhi)密封彈(dan)性(xing)裝(zhuang)置的(de)(de)位(wei)移;轉子要(yao)充(chong)分平衡;垂直(zhi)安裝(zhuang)軸(zhou)上的(de)(de)軸(zhou)承(cheng),其承(cheng)受的(de)(de)載(zai)荷(he)應(ying)使(shi)滾動件打滑的(de)(de)可(ke)(ke)能性(xing)減至最(zui)小。
需要說明的是:
(1)工布江達機械密封的彈(dan)性元件(包(bao)括單彈(dan)簧(huang)和多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身可承受大(da)部分振(zhen)動載荷(he),輔(fu)助密(mi)封也有一定減(jian)振(zhen)效果,如楔形環(huan)、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對(dui)于支承(cheng)在彈簧(huang)上(shang)的質(zhi)量(liang)較(jiao)小(xiao)的密(mi)(mi)封,如石(shi)墨密(mi)(mi)封環的結構,其固有頻率相對(dui)較(jiao)大;
(3)支承在低彈(dan)性(xing)彈(dan)簧上的質量較大的密封,其(qi)固(gu)有頻率(lv)相對較小,且腔(qiang)體內壓力較低情況(kuang)下出現共振(zhen)可能性(xing)較小,金屬波紋管型密封根據不同(tong)的強度設計(ji),其(qi)彈(dan)性(xing)有高有低;
(4)由于(yu)沒有滑動的輔助密封(feng),所以依靠(kao)密封(feng)端面上的液膜或液體減振,當然也(ye)可以設計(ji)帶(dai)滑動的輔助密封(feng),提高(gao)它的穩定性和剛性;
(5)大多數工布江達機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型工布江達機械密封,要特別注意避免軸向(xiang)共(gong)振,異常振動會加劇波紋管(guan)疲勞(lao)斷裂。如(ru)泵軸上軸承的軸向(xiang)游(you)隙調整不當(dang)就容易出現(xian)這現(xian)象。
另外根據(ju)密(mi)封環(huan)材料(liao)的(de)不同,特別是當采用(yong)(yong)碳化鎢類(lei)高密(mi)度材料(liao)時,更應(ying)注意共振問題。因此,當支(zhi)承(cheng)在彈性元件的(de)密(mi)封環(huan)需要采用(yong)(yong)硬質材料(liao)時,條件允許情況下一般都選用(yong)(yong)密(mi)度相(xiang)對(dui)較低的(de)碳化硅、陶(tao)瓷(ci)等材料(liao)。
2.在正常及擾動(dong)條件下產生(sheng)的(de)振(zhen)動(dong)
泵運行時,其轉子及工布江達機械密封會受(shou)到(dao)液力振動影響,當流(liu)量(liang)(liang)發生變化時(shi),葉(xie)(xie)輪入(ru)口處液體會產(chan)生波動,若不(bu)是在(zai)最佳(jia)效(xiao)率下運行,葉(xie)(xie)輪入(ru)口及擴(kuo)壓管處的(de)流(liu)體壓頭(tou)會增大。低于或(huo)高于最佳(jia)效(xiao)率點的(de)流(liu)量(liang)(liang)時(shi),或(huo)輸送(song)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)無法達到(dao)泵的(de)氣蝕(shi)余量(liang)(liang)時(shi),都(dou)可能產(chan)生氣蝕(shi)現象,則密封(feng)激(ji)振就更明顯。另外,入(ru)口處介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)流(liu)動還會受(shou)到(dao)泵內介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)自(zi)循環的(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,防止介質在工布江達機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫度及壓力變化(hua)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,引起工布江達機械密封振動。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。由于工布江達機械密封的(de)一側(ce)固定在(zai)殼體上,而另(ling)一端固定在(zai)轉軸上,所以必須有(you)吸收這兩種不(bu)同振動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多工布江達機械密封產生干擾。當密封(feng)腔(qiang)內(nei)壓力發生變化時,作用(yong)在密封(feng)端面(mian)上的載(zai)荷(he)也會隨之發生變化,從而產生突變載(zai)荷(he)引起振(zhen)動。
4.制造(zao)安裝(zhuang)原(yuan)因產生的振動(dong)
密(mi)(mi)封端(duan)面粗糙度過大,不(bu)(bu)能保證很好的(de)貼(tie)合(he)性(xing),密(mi)(mi)封的(de)穩定(ding)性(xing)就(jiu)會受(shou)到(dao)影(ying)響,影(ying)響程度不(bu)(bu)僅(jin)取(qu)決于密(mi)(mi)封的(de)具體結(jie)構,而且(qie)取(qu)決于密(mi)(mi)封運(yun)行參數。密(mi)(mi)封每旋(xuan)轉一周(zhou)其補償環(huan)都要作相(xiang)應的(de)運(yun)行,從而保證密(mi)(mi)封端(duan)面的(de)貼(tie)合(he)性(xing)。對于滑動輔(fu)助密(mi)(mi)封件,如O形(xing)圈(quan)或(huo)楔形(xing)環(huan),密(mi)(mi)封面上的(de)載荷沿圓(yuan)周(zhou)變化(hua),應盡量防止不(bu)(bu)受(shou)載荷的(de)一側發生泄漏,受(shou)載荷的(de)一側出現(xian)(xian)過度磨損的(de)現(xian)(xian)象。泄漏會使流(liu)體的(de)雜粒滲(shen)到(dao)端(duan)面液(ye)膜中(zhong),從而加速密(mi)(mi)封端(duan)面磨損。
密(mi)(mi)封(feng)件在加工過程中,一般不(bu)能用機械方法加以平(ping)衡(heng)。在設計中要盡量(liang)減少不(bu)平(ping)衡(heng)因素,如單彈(dan)簧(huang)就(jiu)會造成不(bu)平(ping)衡(heng),特別是(shi)在制(zhi)造粗糙的(de)動環或向密(mi)(mi)封(feng)件傳遞的(de)動力(li)具有“尾隨脈沖”情(qing)況時,更應注(zhu)意不(bu)平(ping)衡(heng)問題(ti)。
在(zai)采(cai)用內裝式機(ji)械密(mi)封(feng)(feng)時,作用在(zai)密(mi)封(feng)(feng)上的(de)沖擊力(li)(li)常常是(shi)由泵(beng)送(song)介質的(de)自(zi)循環(huan)(huan)造成(cheng)的(de)。為確保密(mi)封(feng)(feng)性能,自(zi)循環(huan)(huan)液體應(ying)從兩密(mi)封(feng)(feng)端的(de)外側通過。若流量過大(da),則(ze)作用在(zai)密(mi)封(feng)(feng)環(huan)(huan)上的(de)沖擊力(li)(li)可能會使(shi)密(mi)封(feng)(feng)端錯位,其后果自(zi)然是(shi)振動(dong)。
為(wei)(wei)減(jian)輕振動的(de)(de)影響,可以(yi)使(shi)自循(xun)環(huan)流(liu)體,由(you)切向入口;如(ru)有可能(neng),循(xun)環(huan)流(liu)量可以(yi)通過密(mi)(mi)(mi)封腔(qiang)內(nei)襯(chen)套的(de)(de)配合間隙加以(yi)控制,或(huo)者將密(mi)(mi)(mi)封腔(qiang)內(nei)的(de)(de)吸(xi)入管(guan)和(he)排出(chu)管(guan)反接,使(shi)流(liu)向改(gai)(gai)變而(er)形(xing)成逆循(xun)環(huan)。后一種方(fang)法常(chang)在立式泵(beng)中采用,因為(wei)(wei)它同時解決了密(mi)(mi)(mi)封腔(qiang)上(shang)部的(de)(de)排氣問(wen)題;但(dan)是,這常(chang)被(bei)人們所忽視,甚至(zhi)在臥式泵(beng)的(de)(de)設計中,密(mi)(mi)(mi)封腔(qiang)內(nei)由(you)于(yu)逆循(xun)環(huan)產(chan)生的(de)(de)壓差(cha)而(er)會顯著改(gai)(gai)善密(mi)(mi)(mi)封效果。