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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):126489 來(lai)源:
1.泵自身構體引(yin)起的振動
離心泵(beng)是由軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及安裝在軸(zhou)上的(de)葉輪(lun),驅動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)(如(ru)電機(ji)、汽(qi)輪(lun)機(ji)、燃氣輪(lun)機(ji)驅動(dong)(dong)(dong)等)構成(cheng)的(de)。泵(beng)軸(zhou)振動(dong)(dong)(dong)、轉子不平衡、驅動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承(cheng)缺(que)陷、葉片(pian)及軸(zhou)上其他部(bu)件松(song)動(dong)(dong)(dong)等,都有可(ke)能引(yin)起振動(dong)(dong)(dong)。使用(yong)振動(dong)(dong)(dong)監測裝置(zhi)可(ke)以測得單個振動(dong)(dong)(dong)頻率,用(yong)于(yu)分(fen)析這些振源類型。
裝在泵軸上的河西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河西機械密封中的(de)(de)彈性元件固有頻率相同,就可(ke)造成(cheng)摩擦副磨(mo)損(sun)加快或疲勞損(sun)傷。當然,這種損(sun)傷還有其他(ta)因(yin)素(su)。所(suo)以在設計(ji)(ji)或選型時,必須(xu)保證(zheng)可(ke)預測的(de)(de)共振頻率不要與激勵頻率重合,應采取可(ke)靠減(jian)振措施,設計(ji)(ji)的(de)(de)臨界轉(zhuan)速(su)不能與工作(zuo)(zuo)轉(zhuan)速(su)相距(ju)太(tai)近;在操作(zuo)(zuo)溫度下,將安裝誤差(cha)減(jian)至(zhi)最小,因(yin)為這些誤差(cha)會導致密封彈性裝置的(de)(de)位(wei)移;轉(zhuan)子要充分(fen)平衡;垂直(zhi)安裝軸上的(de)(de)軸承,其承受的(de)(de)載(zai)荷應使滾(gun)動(dong)件打(da)滑的(de)(de)可(ke)能性減(jian)至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)河西機械密封的彈(dan)性元(yuan)件(包(bao)括單彈(dan)簧(huang)和(he)多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身可承(cheng)受大部分振動載荷,輔助(zhu)密封也有(you)一定減振效果,如楔形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對(dui)于支承在彈(dan)簧上的(de)質量較(jiao)小的(de)密封,如石(shi)墨(mo)密封環的(de)結(jie)構,其固有頻率相對(dui)較(jiao)大(da);
(3)支承(cheng)在低彈(dan)(dan)性(xing)彈(dan)(dan)簧上的(de)質量較大的(de)密(mi)封,其固有(you)頻率相(xiang)對較小(xiao),且腔體內壓力較低情(qing)況下(xia)出現共(gong)振可能性(xing)較小(xiao),金屬波紋管型密(mi)封根據不同的(de)強(qiang)度設(she)計,其彈(dan)(dan)性(xing)有(you)高(gao)有(you)低;
(4)由于沒有滑(hua)動的輔(fu)助密(mi)封,所以依靠密(mi)封端面上的液膜或液體減(jian)振,當然也可以設(she)計帶滑(hua)動的輔(fu)助密(mi)封,提(ti)高它的穩(wen)定性和(he)剛(gang)性;
(5)大多數河西機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型河西機械密封,要(yao)特別注意避(bi)免軸向(xiang)共振,異(yi)常振動(dong)會加劇(ju)波紋管疲(pi)勞斷裂。如(ru)泵軸上軸承的軸向(xiang)游(you)隙調(diao)整不當就容易出現這現象。
另(ling)外根據密(mi)(mi)封環材(cai)料(liao)的不同,特別是(shi)當采用(yong)碳化(hua)鎢類(lei)高密(mi)(mi)度材(cai)料(liao)時(shi),更應(ying)注意共振問題(ti)。因(yin)此,當支承在(zai)彈性元(yuan)件的密(mi)(mi)封環需要采用(yong)硬(ying)質材(cai)料(liao)時(shi),條件允許情況下一般都選用(yong)密(mi)(mi)度相對(dui)較低的碳化(hua)硅(gui)、陶瓷等材(cai)料(liao)。
2.在(zai)正常及擾動(dong)條(tiao)件下產生(sheng)的振動(dong)
泵運行時,其轉子及河西機械密封會(hui)受到(dao)液力(li)振動影響(xiang),當流量發(fa)生變化時(shi),葉(xie)輪入(ru)(ru)口(kou)處(chu)液體會(hui)產生波動,若不是在最佳效率下(xia)運行,葉(xie)輪入(ru)(ru)口(kou)及擴壓管處(chu)的流體壓頭會(hui)增大。低于(yu)或高于(yu)最佳效率點的流量時(shi),或輸送(song)介質無法達到(dao)泵的氣蝕余量時(shi),都可能產生氣蝕現(xian)象,則密封激振就更明顯(xian)。另外(wai),入(ru)(ru)口(kou)處(chu)介質的流動還會(hui)受到(dao)泵內介質自循環的干(gan)擾(rao)。
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,防止介質在河西機械密封的表(biao)面氣蝕產(chan)生(sheng)激振。
3.溫(wen)度及壓力變化使泵變形而(er)產生(sheng)的振(zhen)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,引起河西機械密封振動。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。由于河西機械密封的一側固(gu)定在殼體上,而(er)另(ling)一端固(gu)定在轉軸(zhou)上,所以必須有吸收這(zhe)兩種(zhong)不(bu)同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多河西機械密封產(chan)生干擾(rao)。當密封(feng)腔(qiang)內壓力發生變(bian)化(hua)時,作用在(zai)密封(feng)端面上(shang)的載(zai)荷(he)也會隨之發生變(bian)化(hua),從而產(chan)生突變(bian)載(zai)荷(he)引起振動。
4.制造安裝原因產生的振(zhen)動(dong)
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)粗糙度(du)(du)過大,不能保(bao)證很(hen)好的(de)(de)貼(tie)合(he)性,密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)穩定性就會(hui)受到影響,影響程(cheng)度(du)(du)不僅取決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)具體結構,而(er)且(qie)取決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)運行(xing)參數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一周其補償(chang)環(huan)都要(yao)作相應(ying)的(de)(de)運行(xing),從而(er)保(bao)證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)的(de)(de)貼(tie)合(he)性。對(dui)于(yu)滑動(dong)輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian),如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)上的(de)(de)載(zai)荷沿圓周變化(hua),應(ying)盡量防止不受載(zai)荷的(de)(de)一側(ce)發(fa)生(sheng)泄漏,受載(zai)荷的(de)(de)一側(ce)出(chu)現過度(du)(du)磨損的(de)(de)現象。泄漏會(hui)使流體的(de)(de)雜(za)粒滲到端面(mian)(mian)液膜中,從而(er)加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)磨損。
密封件(jian)在(zai)加工(gong)過程中(zhong),一般不能(neng)用機(ji)械方法加以(yi)平(ping)衡(heng)(heng)。在(zai)設計中(zhong)要盡量減少不平(ping)衡(heng)(heng)因素(su),如單彈簧就會造(zao)成不平(ping)衡(heng)(heng),特別(bie)是在(zai)制造(zao)粗糙的(de)動環或向(xiang)密封件(jian)傳遞的(de)動力具有“尾(wei)隨脈(mo)沖”情況時,更應注意不平(ping)衡(heng)(heng)問(wen)題。
在采用內裝(zhuang)式機械密封(feng)(feng)(feng)時,作用在密封(feng)(feng)(feng)上的沖擊力常常是由泵送介質的自循環(huan)造成的。為確保密封(feng)(feng)(feng)性能(neng),自循環(huan)液體應(ying)從兩密封(feng)(feng)(feng)端的外側通過。若流量過大,則作用在密封(feng)(feng)(feng)環(huan)上的沖擊力可(ke)能(neng)會使密封(feng)(feng)(feng)端錯(cuo)位,其后果自然(ran)是振動。
為減輕振動的(de)影響,可以(yi)使自循環(huan)流(liu)(liu)體,由切向入(ru)口;如(ru)有可能,循環(huan)流(liu)(liu)量可以(yi)通過密封腔內襯套的(de)配合(he)間(jian)隙加(jia)以(yi)控制(zhi),或(huo)者將密封腔內的(de)吸入(ru)管和排出管反接,使流(liu)(liu)向改變而(er)形成逆循環(huan)。后一種方法常(chang)在(zai)立式泵中采用,因為它同時(shi)解決了(le)密封腔上部的(de)排氣(qi)問(wen)題;但是,這常(chang)被人們(men)所忽(hu)視,甚至(zhi)在(zai)臥式泵的(de)設(she)計中,密封腔內由于逆循環(huan)產(chan)生(sheng)的(de)壓差而(er)會顯著改善密封效(xiao)果(guo)。