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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:119162 來源:
1.泵(beng)自身構體(ti)引起的振動
離心(xin)泵是由軸、軸承(cheng)及(ji)安裝(zhuang)(zhuang)在軸上的(de)葉輪,驅動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(如電機(ji)、汽輪機(ji)、燃氣輪機(ji)驅動(dong)(dong)(dong)(dong)等(deng))構成(cheng)的(de)。泵軸振動(dong)(dong)(dong)(dong)、轉子不(bu)平(ping)衡(heng)、驅動(dong)(dong)(dong)(dong)軸不(bu)同心(xin)、軸承(cheng)缺陷、葉片及(ji)軸上其他部件松動(dong)(dong)(dong)(dong)等(deng),都有可(ke)能引(yin)起振動(dong)(dong)(dong)(dong)。使用振動(dong)(dong)(dong)(dong)監測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)測(ce)得單個振動(dong)(dong)(dong)(dong)頻率,用于分析這些振源類(lei)型。
裝在泵軸上的廣河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廣河機械密封中的彈(dan)性元件固有頻(pin)率(lv)(lv)相同(tong),就可造成摩擦副磨損加快或疲勞損傷。當然(ran),這(zhe)種損傷還有其他(ta)因(yin)素。所以在(zai)設(she)計或選型時(shi),必須保證可預測的共振(zhen)頻(pin)率(lv)(lv)不(bu)要與(yu)激勵頻(pin)率(lv)(lv)重合,應采取可靠(kao)減(jian)(jian)振(zhen)措施,設(she)計的臨界轉速不(bu)能與(yu)工作轉速相距太近;在(zai)操作溫度下,將安裝(zhuang)誤差減(jian)(jian)至(zhi)最小,因(yin)為(wei)這(zhe)些誤差會導致密封彈(dan)性裝(zhuang)置的位移;轉子(zi)要充分平衡;垂直安裝(zhuang)軸上(shang)的軸承(cheng),其承(cheng)受(shou)的載荷應使滾動件打(da)滑的可能性減(jian)(jian)至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)廣河機械密封的(de)彈(dan)性元件(包括單彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身可(ke)承受大部分振(zhen)動載荷,輔(fu)助密(mi)封也有(you)一定減振(zhen)效(xiao)果,如(ru)楔(xie)形(xing)環、O形(xing)圈(quan)、膨脹石墨等;
(2)對于支承在彈簧(huang)上(shang)的質量較小的密封(feng),如(ru)石墨密封(feng)環的結構,其固有頻率(lv)相對較大;
(3)支承在低彈(dan)性(xing)(xing)彈(dan)簧上的(de)質量較大的(de)密封,其(qi)(qi)固有(you)頻率相(xiang)對較小(xiao),且腔體內壓(ya)力較低情(qing)況(kuang)下(xia)出現共(gong)振(zhen)可能性(xing)(xing)較小(xiao),金屬波(bo)紋管型(xing)密封根據不同的(de)強度設計,其(qi)(qi)彈(dan)性(xing)(xing)有(you)高(gao)有(you)低;
(4)由于沒有(you)滑動的輔助密(mi)封,所以依靠密(mi)封端面上的液(ye)膜或液(ye)體減振(zhen),當然也可以設計帶滑動的輔助密(mi)封,提(ti)高(gao)它的穩定性(xing)和剛性(xing);
(5)大多數廣河機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型廣河機械密封,要特別注意(yi)避免(mian)軸(zhou)向(xiang)共振,異常振動會加(jia)劇波紋(wen)管疲勞斷(duan)裂。如(ru)泵軸(zhou)上軸(zhou)承(cheng)的軸(zhou)向(xiang)游隙調整(zheng)不當就容易出現這(zhe)現象。
另外根據密(mi)封(feng)環材料(liao)的不同,特別是當采用碳(tan)化(hua)鎢類(lei)高密(mi)度材料(liao)時,更(geng)應注意共振問題。因此,當支承在彈性(xing)元(yuan)件的密(mi)封(feng)環需要(yao)采用硬質(zhi)材料(liao)時,條件允許情(qing)況下一般都選用密(mi)度相對較低(di)的碳(tan)化(hua)硅、陶瓷等材料(liao)。
2.在正常及擾(rao)動條件(jian)下產生的(de)振動
泵運行時,其轉子及廣河機械密封會(hui)受到(dao)液(ye)力振動(dong)(dong)影響(xiang),當(dang)流(liu)(liu)(liu)量發生(sheng)(sheng)變化時,葉輪入口處液(ye)體會(hui)產生(sheng)(sheng)波動(dong)(dong),若(ruo)不是在最佳(jia)(jia)效(xiao)率(lv)下(xia)運行(xing),葉輪入口及(ji)擴(kuo)壓管處的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體壓頭會(hui)增大(da)。低(di)于或高于最佳(jia)(jia)效(xiao)率(lv)點的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量時,或輸送介(jie)(jie)(jie)質無(wu)法達到(dao)泵的(de)(de)氣蝕余量時,都可能產生(sheng)(sheng)氣蝕現(xian)象,則密封激振就更明(ming)顯。另外,入口處介(jie)(jie)(jie)質的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)還會(hui)受到(dao)泵內(nei)介(jie)(jie)(jie)質自(zi)循環的(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,防止介質在廣河機械密封的表(biao)面氣(qi)蝕(shi)產生激振。
3.溫度及(ji)壓力變化(hua)使泵(beng)變形而(er)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,引起廣河機械密封振動。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。由于廣河機械密封的一側固定在殼體上,而另一端固定在轉軸(zhou)上,所以必須有吸收這兩種不同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多廣河機械密封產(chan)生干(gan)擾。當密封腔(qiang)內壓力(li)發生變化時,作用在(zai)密封端面上的載荷也(ye)會隨之(zhi)發生變化,從而產(chan)生突變載荷引起振動(dong)。
4.制造安(an)裝原因產生的振動
密(mi)(mi)封端(duan)(duan)面(mian)(mian)粗糙度過(guo)大,不能保(bao)證(zheng)(zheng)很好的(de)(de)(de)(de)(de)貼合(he)性(xing),密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)就會(hui)受到影(ying)響,影(ying)響程度不僅取(qu)決(jue)于密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)(de)(de)具體結構(gou),而且取(qu)決(jue)于密(mi)(mi)封運行參數。密(mi)(mi)封每旋轉一周(zhou)其(qi)補償環(huan)都要作相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)運行,從(cong)而保(bao)證(zheng)(zheng)密(mi)(mi)封端(duan)(duan)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)貼合(he)性(xing)。對于滑動輔(fu)助密(mi)(mi)封件,如O形圈(quan)或楔形環(huan),密(mi)(mi)封面(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)(zai)荷沿圓周(zhou)變化,應(ying)盡(jin)量防止不受載(zai)(zai)荷的(de)(de)(de)(de)(de)一側發(fa)生泄(xie)漏(lou),受載(zai)(zai)荷的(de)(de)(de)(de)(de)一側出(chu)現過(guo)度磨(mo)(mo)損(sun)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(duan)(duan)面(mian)(mian)液膜中,從(cong)而加(jia)速密(mi)(mi)封端(duan)(duan)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)損(sun)。
密封件(jian)在(zai)加工過程中,一(yi)般不能用機(ji)械方法(fa)加以平衡。在(zai)設計中要盡量(liang)減少不平衡因(yin)素(su),如單彈(dan)簧就會造成不平衡,特(te)別是在(zai)制(zhi)造粗糙的動環(huan)或向密封件(jian)傳(chuan)遞的動力(li)具有“尾隨(sui)脈沖(chong)”情況時,更(geng)應(ying)注意不平衡問題。
在采用(yong)內裝(zhuang)式機械密(mi)封(feng)(feng)(feng)時,作用(yong)在密(mi)封(feng)(feng)(feng)上(shang)的(de)(de)沖擊力常常是由泵送介質的(de)(de)自(zi)循環(huan)造成(cheng)的(de)(de)。為確(que)保密(mi)封(feng)(feng)(feng)性能(neng),自(zi)循環(huan)液體應從(cong)兩密(mi)封(feng)(feng)(feng)端的(de)(de)外側通(tong)過。若流量過大,則作用(yong)在密(mi)封(feng)(feng)(feng)環(huan)上(shang)的(de)(de)沖擊力可(ke)能(neng)會使密(mi)封(feng)(feng)(feng)端錯位(wei),其后果自(zi)然(ran)是振動。
為(wei)減輕振動(dong)的(de)(de)(de)影響,可以使自(zi)循(xun)環流(liu)體,由切向入口(kou);如有(you)可能,循(xun)環流(liu)量可以通過密(mi)封腔內(nei)襯套的(de)(de)(de)配(pei)合間隙加以控制,或者將密(mi)封腔內(nei)的(de)(de)(de)吸入管和(he)排出管反接,使流(liu)向改變而形成(cheng)逆循(xun)環。后一種方法(fa)常在立式(shi)泵(beng)(beng)中(zhong)采用,因為(wei)它(ta)同(tong)時解決了密(mi)封腔上(shang)部的(de)(de)(de)排氣(qi)問題;但是,這常被人們所忽視,甚(shen)至在臥式(shi)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)設(she)計中(zhong),密(mi)封腔內(nei)由于逆循(xun)環產生的(de)(de)(de)壓(ya)差而會顯著改善密(mi)封效果。