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發布(bu)時間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):123359 來(lai)源:
1.泵自身構(gou)體引起(qi)的振動
離心泵是由(you)軸、軸承及安裝(zhuang)在軸上(shang)的葉輪,驅動(dong)裝(zhuang)置(如電機(ji)、汽輪機(ji)、燃氣輪機(ji)驅動(dong)等)構成的。泵軸振(zhen)動(dong)、轉子不平衡(heng)、驅動(dong)軸不同心、軸承缺(que)陷、葉片(pian)及軸上(shang)其(qi)他部件(jian)松動(dong)等,都有可(ke)能(neng)引起振(zhen)動(dong)。使用(yong)振(zhen)動(dong)監測(ce)裝(zhuang)置可(ke)以測(ce)得單個(ge)振(zhen)動(dong)頻率,用(yong)于分析(xi)這些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的工業園區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業園區機械密封中(zhong)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性元件固有頻率相(xiang)同(tong),就(jiu)可(ke)造成摩擦(ca)副磨(mo)損(sun)加快或(huo)疲勞損(sun)傷(shang)。當然(ran),這(zhe)(zhe)種(zhong)損(sun)傷(shang)還有其他因(yin)素。所以在設計或(huo)選型時,必須(xu)保(bao)證(zheng)可(ke)預測的(de)(de)(de)(de)共(gong)振(zhen)頻率不(bu)要與(yu)激勵頻率重(zhong)合,應(ying)采取可(ke)靠減振(zhen)措(cuo)施,設計的(de)(de)(de)(de)臨界轉速(su)不(bu)能與(yu)工作轉速(su)相(xiang)距太(tai)近(jin);在操作溫度下,將安裝誤差減至最小(xiao),因(yin)為這(zhe)(zhe)些誤差會(hui)導致密(mi)封彈(dan)性裝置的(de)(de)(de)(de)位移;轉子要充分平衡(heng);垂直安裝軸上(shang)的(de)(de)(de)(de)軸承,其承受的(de)(de)(de)(de)載荷(he)應(ying)使(shi)滾(gun)動件打滑的(de)(de)(de)(de)可(ke)能性減至最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)工業園區機械密封的彈(dan)性元件(包括單(dan)彈(dan)簧(huang)和(he)多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身(shen)可承受(shou)大部分振(zhen)動載荷,輔助密封也有一(yi)定(ding)減振(zhen)效果,如楔形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對(dui)于(yu)支承(cheng)在彈(dan)簧上的質量較小的密(mi)封(feng),如石墨密(mi)封(feng)環(huan)的結構(gou),其固(gu)有頻率相對(dui)較大;
(3)支(zhi)承(cheng)在低(di)彈性(xing)(xing)彈簧上的(de)(de)質(zhi)量較大的(de)(de)密封,其固有頻率相對較小,且腔體內壓(ya)力較低(di)情況下(xia)出(chu)現共(gong)振可(ke)能(neng)性(xing)(xing)較小,金屬波(bo)紋管型(xing)密封根據不同的(de)(de)強度(du)設(she)計,其彈性(xing)(xing)有高有低(di);
(4)由于沒有滑動的輔助密封,所以依靠密封端面上的液膜或(huo)液體(ti)減振,當(dang)然也可(ke)以設(she)計帶(dai)滑動的輔助密封,提高它的穩(wen)定性(xing)和剛性(xing);
(5)大多數工業園區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業園區機械密封,要特別(bie)注意避(bi)免(mian)軸向共振,異常振動會加(jia)劇波紋管(guan)疲勞斷裂。如泵軸上軸承的(de)軸向游隙調(diao)整不當(dang)就容(rong)易出現(xian)這(zhe)現(xian)象。
另外根據(ju)密封環(huan)材料(liao)的不同,特(te)別(bie)是當采用(yong)碳(tan)(tan)化鎢類高密度材料(liao)時,更應注意共振問(wen)題。因此(ci),當支承在彈性元件(jian)的密封環(huan)需要采用(yong)硬質材料(liao)時,條件(jian)允許情況下一般都選用(yong)密度相對(dui)較低(di)的碳(tan)(tan)化硅(gui)、陶(tao)瓷等材料(liao)。
2.在(zai)正常及擾動(dong)條件(jian)下產生(sheng)的振動(dong)
泵運行時,其轉子及工業園區機械密封會(hui)受到(dao)液(ye)力振動影響(xiang),當流量(liang)(liang)發生變化時(shi),葉輪入口(kou)處液(ye)體會(hui)產(chan)生波動,若不是在最佳效(xiao)率下運行,葉輪入口(kou)及擴壓(ya)管(guan)處的(de)(de)流體壓(ya)頭(tou)會(hui)增(zeng)大。低于或高于最佳效(xiao)率點的(de)(de)流量(liang)(liang)時(shi),或輸送(song)介質無法達(da)到(dao)泵(beng)的(de)(de)氣蝕余量(liang)(liang)時(shi),都(dou)可(ke)能產(chan)生氣蝕現象,則密封激振就(jiu)更明顯(xian)。另(ling)外,入口(kou)處介質的(de)(de)流動還(huan)會(hui)受到(dao)泵(beng)內介質自循環(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,防止介質在工業園區機械密封的表面氣蝕產(chan)生(sheng)激振(zhen)。
3.溫度及壓(ya)力(li)變化使泵變形而產生的振動
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,引起工業園區機械密封振動。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。由于工業園區機械密封的一(yi)側固(gu)定在(zai)殼體上(shang),而另一(yi)端固(gu)定在(zai)轉軸(zhou)上(shang),所以必須有吸收(shou)這(zhe)兩種不同(tong)振動的能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多工業園區機械密封產(chan)生(sheng)干擾。當(dang)密封腔內壓(ya)力發生(sheng)變化時(shi),作(zuo)用在密封端(duan)面上的載荷也會隨(sui)之發生(sheng)變化,從而(er)產(chan)生(sheng)突(tu)變載荷引起振動。
4.制造安裝原(yuan)因產生(sheng)的振(zhen)動
密(mi)封(feng)端面(mian)(mian)(mian)粗糙度(du)過大,不能保證(zheng)很好的(de)(de)(de)(de)(de)貼合(he)性(xing),密(mi)封(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)就會(hui)受到影響(xiang),影響(xiang)程度(du)不僅(jin)取決于(yu)密(mi)封(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)具體結構,而(er)且取決于(yu)密(mi)封(feng)運行參數。密(mi)封(feng)每旋轉一(yi)(yi)周(zhou)其補償環都要(yao)作相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)運行,從而(er)保證(zheng)密(mi)封(feng)端面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)貼合(he)性(xing)。對于(yu)滑動輔助密(mi)封(feng)件,如O形圈或楔形環,密(mi)封(feng)面(mian)(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)荷(he)沿圓周(zhou)變(bian)化,應(ying)盡(jin)量防止不受載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)側發生泄(xie)漏(lou),受載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)側出現過度(du)磨(mo)損的(de)(de)(de)(de)(de)現象。泄(xie)漏(lou)會(hui)使流體的(de)(de)(de)(de)(de)雜粒滲到端面(mian)(mian)(mian)液膜中,從而(er)加速(su)密(mi)封(feng)端面(mian)(mian)(mian)磨(mo)損。
密(mi)封件(jian)在加工過程中(zhong),一般(ban)不能(neng)用機械方法加以(yi)平(ping)衡(heng)。在設計中(zhong)要(yao)盡量(liang)減少不平(ping)衡(heng)因素(su),如單彈簧(huang)就(jiu)會(hui)造成不平(ping)衡(heng),特(te)別是在制造粗(cu)糙的(de)動環或向(xiang)密(mi)封件(jian)傳遞的(de)動力(li)具有(you)“尾(wei)隨脈沖”情況時,更應(ying)注意不平(ping)衡(heng)問題。
在(zai)采用(yong)內裝式機械密封(feng)時,作(zuo)用(yong)在(zai)密封(feng)上的(de)沖擊力常常是(shi)由(you)泵送介質的(de)自循環造成(cheng)的(de)。為確保密封(feng)性(xing)能,自循環液體應從兩密封(feng)端(duan)的(de)外(wai)側(ce)通過。若流量(liang)過大,則作(zuo)用(yong)在(zai)密封(feng)環上的(de)沖擊力可能會使密封(feng)端(duan)錯位,其后果自然是(shi)振動。
為減輕(qing)振動的影響,可以使自(zi)循(xun)環(huan)流體,由(you)切(qie)向(xiang)入(ru)口;如有可能,循(xun)環(huan)流量可以通(tong)過密封(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)襯(chen)套的配合間隙(xi)加以控(kong)制,或者將密封(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)的吸入(ru)管和排(pai)出管反接,使流向(xiang)改變而形成逆循(xun)環(huan)。后一種方法(fa)常在立式(shi)泵(beng)中采(cai)用,因為它(ta)同時(shi)解(jie)決了密封(feng)腔(qiang)(qiang)上部(bu)的排(pai)氣(qi)問(wen)題;但是,這常被人們所忽視,甚(shen)至在臥式(shi)泵(beng)的設(she)計中,密封(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)由(you)于逆循(xun)環(huan)產生的壓差而會顯著(zhu)改善密封(feng)效果。