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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:123537 來源:
1.泵自身構體(ti)引起的(de)振動(dong)
離心泵是(shi)由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承及安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在軸(zhou)(zhou)上的葉輪(lun)(lun),驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(如電機(ji)(ji)、汽輪(lun)(lun)機(ji)(ji)、燃氣輪(lun)(lun)機(ji)(ji)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)等)構成(cheng)的。泵軸(zhou)(zhou)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)、轉(zhuan)子不(bu)平衡、驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)(zhou)上其他部件松(song)動(dong)(dong)(dong)(dong)等,都有(you)可能引起振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)。使用振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)監測(ce)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置可以測(ce)得單個振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)頻率(lv),用于分析這(zhe)些振(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的湟中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湟中機械密封中的(de)(de)彈(dan)性元(yuan)件固(gu)有頻(pin)(pin)率相同,就可(ke)(ke)造成摩(mo)擦副(fu)磨損加(jia)快或疲勞(lao)損傷。當然,這種(zhong)損傷還有其他因素。所以在設(she)計或選型時,必須保證可(ke)(ke)預測的(de)(de)共振頻(pin)(pin)率不要(yao)與(yu)(yu)激勵頻(pin)(pin)率重合,應(ying)采取可(ke)(ke)靠減振措(cuo)施,設(she)計的(de)(de)臨界轉速(su)不能與(yu)(yu)工作轉速(su)相距(ju)太近;在操作溫度(du)下,將安(an)裝(zhuang)(zhuang)誤(wu)差減至最小(xiao),因為這些誤(wu)差會導致(zhi)密封彈(dan)性裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)位(wei)移;轉子要(yao)充(chong)分平衡;垂直安(an)裝(zhuang)(zhuang)軸(zhou)上(shang)的(de)(de)軸(zhou)承,其承受的(de)(de)載荷(he)應(ying)使滾動件打滑(hua)的(de)(de)可(ke)(ke)能性減至最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)湟中機械密封的彈(dan)性元件(包括單彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身可承受大部分振動載(zai)荷,輔助密封(feng)也(ye)有一定減(jian)振效果,如楔形環、O形圈(quan)、膨脹石墨等;
(2)對于支承在彈簧上(shang)的(de)質量較(jiao)小(xiao)的(de)密封,如石墨密封環(huan)的(de)結(jie)構,其固有(you)頻率相對較(jiao)大;
(3)支承(cheng)在低(di)彈(dan)(dan)性(xing)彈(dan)(dan)簧上的(de)(de)質量較大的(de)(de)密封(feng),其固有(you)頻率相對較小,且腔體內壓力較低(di)情(qing)況下出現(xian)共(gong)振可能性(xing)較小,金屬波(bo)紋(wen)管型密封(feng)根據(ju)不同(tong)的(de)(de)強(qiang)度設(she)計(ji),其彈(dan)(dan)性(xing)有(you)高有(you)低(di);
(4)由(you)于沒有滑(hua)動的(de)(de)(de)輔助密(mi)封(feng),所以依靠密(mi)封(feng)端(duan)面上(shang)的(de)(de)(de)液膜或液體減振,當然也(ye)可(ke)以設計帶滑(hua)動的(de)(de)(de)輔助密(mi)封(feng),提(ti)高(gao)它的(de)(de)(de)穩定性(xing)和(he)剛性(xing);
(5)大多數湟中機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型湟中機械密封,要特別注意避免軸(zhou)向共(gong)振,異常振動會加劇(ju)波(bo)紋(wen)管疲(pi)勞斷(duan)裂。如泵(beng)軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游隙(xi)調(diao)整不當就(jiu)容易出(chu)現這現象(xiang)。
另外根據(ju)密(mi)封環(huan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)不同,特別是(shi)當采用碳化(hua)鎢類高密(mi)度材(cai)(cai)料(liao)(liao)時,更應注意共振(zhen)問題。因此,當支(zhi)承在(zai)彈(dan)性元(yuan)件的(de)密(mi)封環(huan)需要采用硬質材(cai)(cai)料(liao)(liao)時,條件允許情況下一般都選用密(mi)度相對較低的(de)碳化(hua)硅(gui)、陶瓷(ci)等(deng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。
2.在正常及(ji)擾(rao)動條(tiao)件下產(chan)生的振動
泵運行時,其轉子及湟中機械密封會(hui)受到(dao)液(ye)力振動影響,當流(liu)量(liang)(liang)發生變化時(shi),葉(xie)輪入(ru)口處(chu)液(ye)體會(hui)產生波動,若不是在最(zui)佳效率下(xia)運行,葉(xie)輪入(ru)口及擴(kuo)壓管(guan)處(chu)的流(liu)體壓頭會(hui)增大。低于或高于最(zui)佳效率點的流(liu)量(liang)(liang)時(shi),或輸送(song)介(jie)(jie)質無法達到(dao)泵(beng)的氣蝕余量(liang)(liang)時(shi),都可能產生氣蝕現象,則密封激(ji)振就(jiu)更明顯。另外,入(ru)口處(chu)介(jie)(jie)質的流(liu)動還會(hui)受到(dao)泵(beng)內介(jie)(jie)質自循環(huan)的干擾。
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,防止介質在湟中機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫(wen)度及壓力變(bian)化使泵變(bian)形而產生(sheng)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,引起湟中機械密封振動。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。由于湟中機械密封的一側固(gu)定在殼體上,而另一端(duan)固(gu)定在轉軸上,所以必(bi)須有吸收(shou)這兩種不同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多湟中機械密封產生(sheng)(sheng)干擾。當密封腔(qiang)內壓(ya)力發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化時,作(zuo)用在(zai)密封端面上的(de)載(zai)(zai)荷也會隨之發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化,從(cong)而產生(sheng)(sheng)突變(bian)載(zai)(zai)荷引起振動。
4.制造安裝原因產(chan)生的振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)粗糙度(du)過大(da),不能保證(zheng)很好的貼(tie)合性,密(mi)(mi)封(feng)(feng)的穩定性就(jiu)會(hui)受到(dao)影響,影響程度(du)不僅取決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的具體結(jie)構,而(er)且取決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)運行(xing)參數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)周其補償環都要作相應(ying)的運行(xing),從(cong)而(er)保證(zheng)密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)的貼(tie)合性。對于(yu)滑動輔助(zhu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈(quan)或楔形環,密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的載荷(he)沿圓周變化(hua),應(ying)盡(jin)量防止(zhi)不受載荷(he)的一(yi)側(ce)發(fa)生泄(xie)漏,受載荷(he)的一(yi)側(ce)出現(xian)過度(du)磨損(sun)的現(xian)象。泄(xie)漏會(hui)使流(liu)體的雜粒滲(shen)到(dao)端面(mian)液膜中,從(cong)而(er)加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)磨損(sun)。
密(mi)封件(jian)(jian)在加(jia)工(gong)過程(cheng)中,一般不(bu)能用機(ji)械方法加(jia)以平衡(heng)。在設計中要盡量減少(shao)不(bu)平衡(heng)因素,如單(dan)彈簧就會造(zao)成(cheng)不(bu)平衡(heng),特別是(shi)在制造(zao)粗糙的(de)(de)動環或向密(mi)封件(jian)(jian)傳遞的(de)(de)動力具有“尾隨脈沖”情況時,更應(ying)注意不(bu)平衡(heng)問題。
在采(cai)用內(nei)裝式機(ji)械密封時,作(zuo)用在密封上(shang)的沖(chong)擊力常常是由泵送介(jie)質的自循環(huan)造成的。為確保密封性(xing)能,自循環(huan)液(ye)體應從兩密封端的外側通過。若(ruo)流量(liang)過大(da),則作(zuo)用在密封環(huan)上(shang)的沖(chong)擊力可能會使(shi)密封端錯位,其后果自然是振動。
為減輕振動的(de)(de)影響(xiang),可(ke)以(yi)使自循(xun)(xun)環(huan)流體,由切向入口;如有可(ke)能,循(xun)(xun)環(huan)流量可(ke)以(yi)通過(guo)密封腔(qiang)內襯套的(de)(de)配(pei)合(he)間隙加以(yi)控制,或者將密封腔(qiang)內的(de)(de)吸入管(guan)(guan)和排出管(guan)(guan)反接,使流向改變而形成逆(ni)循(xun)(xun)環(huan)。后一(yi)種(zhong)方法常在(zai)立式(shi)泵中采用,因為它(ta)同時解決(jue)了密封腔(qiang)上部的(de)(de)排氣問(wen)題;但(dan)是,這(zhe)常被(bei)人們所(suo)忽視(shi),甚至在(zai)臥式(shi)泵的(de)(de)設(she)計中,密封腔(qiang)內由于逆(ni)循(xun)(xun)環(huan)產生的(de)(de)壓(ya)差而會(hui)顯著改善密封效果。