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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):126040 來源:
1.泵自身構體引(yin)起的振動
離心(xin)(xin)泵(beng)是由軸(zhou)、軸(zhou)承及安(an)裝(zhuang)(zhuang)在軸(zhou)上的葉(xie)輪,驅(qu)動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(如電機(ji)、汽輪機(ji)、燃氣輪機(ji)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)等)構成的。泵(beng)軸(zhou)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)、轉子不平衡(heng)、驅(qu)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不同心(xin)(xin)、軸(zhou)承缺陷、葉(xie)片及軸(zhou)上其他部件(jian)松動(dong)(dong)(dong)等,都有可(ke)能(neng)引(yin)起振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)。使用(yong)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)監(jian)測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置可(ke)以測(ce)得單個振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻率,用(yong)于分(fen)析這些振(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的琿春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琿春機械密封中的(de)(de)彈性元件固(gu)有頻率(lv)相(xiang)同,就可(ke)造成摩擦副磨損加快或(huo)疲勞損傷。當然,這(zhe)種(zhong)損傷還有其(qi)他因(yin)(yin)素(su)。所以在(zai)設計或(huo)選型時,必(bi)須保證可(ke)預(yu)測的(de)(de)共振(zhen)頻率(lv)不(bu)要(yao)與(yu)(yu)激勵頻率(lv)重合,應采取可(ke)靠減(jian)振(zhen)措施,設計的(de)(de)臨界轉速(su)不(bu)能與(yu)(yu)工作(zuo)轉速(su)相(xiang)距太近;在(zai)操(cao)作(zuo)溫度下,將安裝誤(wu)(wu)差減(jian)至(zhi)最小(xiao),因(yin)(yin)為這(zhe)些誤(wu)(wu)差會導致(zhi)密封彈性裝置的(de)(de)位移;轉子(zi)要(yao)充分平衡;垂直(zhi)安裝軸(zhou)上(shang)的(de)(de)軸(zhou)承(cheng),其(qi)承(cheng)受的(de)(de)載荷(he)應使(shi)滾動件打滑的(de)(de)可(ke)能性減(jian)至(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)琿春機械密封的彈性元件(包括單彈簧和多彈簧),彈簧本(ben)身可(ke)承(cheng)受大(da)部分(fen)振(zhen)動(dong)載荷(he),輔助密封也(ye)有一定(ding)減振(zhen)效果,如(ru)楔形環、O形圈(quan)、膨脹石墨等;
(2)對于支承在彈簧上的(de)質量較小的(de)密(mi)封(feng),如石(shi)墨密(mi)封(feng)環的(de)結(jie)構,其固(gu)有頻率相(xiang)對較大;
(3)支承(cheng)在低彈性(xing)彈簧上的(de)質量較大(da)的(de)密(mi)封,其固有(you)頻率相對較小,且腔體內壓力較低情況下出現共(gong)振(zhen)可能性(xing)較小,金(jin)屬波紋管型密(mi)封根據(ju)不(bu)同的(de)強度設計,其彈性(xing)有(you)高(gao)有(you)低;
(4)由于沒(mei)有(you)滑(hua)動的輔(fu)助密封(feng),所以(yi)依靠密封(feng)端面上的液膜或液體減振,當然也可以(yi)設計帶滑(hua)動的輔(fu)助密封(feng),提高它的穩定性(xing)和剛性(xing);
(5)大多數琿春機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型琿春機械密封,要特別注意避免(mian)軸(zhou)向共(gong)振,異常振動會加(jia)劇波紋(wen)管疲(pi)勞斷(duan)裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的(de)軸(zhou)向游(you)隙調整不當就容易(yi)出現(xian)這現(xian)象。
另外根據(ju)密封(feng)環(huan)材(cai)(cai)料的不同,特(te)別(bie)是當采用碳化鎢(wu)類(lei)高密度材(cai)(cai)料時(shi),更應注意(yi)共(gong)振問(wen)題。因此,當支承(cheng)在彈性元件的密封(feng)環(huan)需要采用硬質材(cai)(cai)料時(shi),條件允許情況(kuang)下一般都選用密度相對較低的碳化硅、陶瓷等材(cai)(cai)料。
2.在正常及擾(rao)動條(tiao)件下產生的振動
泵運行時,其轉子及琿春機械密封會(hui)(hui)受到液(ye)力振(zhen)動影響(xiang),當流量發生變化時(shi),葉輪入口處液(ye)體會(hui)(hui)產生波動,若不(bu)是(shi)在最佳(jia)效率下運(yun)行,葉輪入口及擴壓管(guan)處的(de)流體壓頭會(hui)(hui)增大。低于或高于最佳(jia)效率點的(de)流量時(shi),或輸送(song)介(jie)質無法達到泵(beng)的(de)氣(qi)(qi)蝕余量時(shi),都可(ke)能(neng)產生氣(qi)(qi)蝕現象,則密封激振(zhen)就更明顯。另外,入口處介(jie)質的(de)流動還會(hui)(hui)受到泵(beng)內介(jie)質自(zi)循(xun)環的(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,防止介質在琿春機械密封的表面氣蝕產(chan)生激(ji)振。
3.溫度及(ji)壓力變(bian)化使泵變(bian)形而產生的振動(dong)
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,引起琿春機械密封振動。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。由于琿春機械密封的(de)一側固(gu)定(ding)(ding)在殼體上,而另一端固(gu)定(ding)(ding)在轉軸上,所以必須(xu)有(you)吸(xi)收(shou)這兩種(zhong)不同振動的(de)能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多琿春機械密封產生(sheng)干擾。當密(mi)封腔內壓力發(fa)(fa)生(sheng)變化(hua)時,作用(yong)在密(mi)封端面上的(de)載(zai)荷也會隨之發(fa)(fa)生(sheng)變化(hua),從而產生(sheng)突變載(zai)荷引起振(zhen)動。
4.制造安裝(zhuang)原因產生的振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)粗糙度過(guo)大,不能保(bao)證很好的(de)貼(tie)合性,密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)穩定性就(jiu)會受到(dao)影響(xiang),影響(xiang)程度不僅(jin)取(qu)決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)具體(ti)(ti)結構,而且(qie)取(qu)決于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)運行參(can)數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一周(zhou)其補(bu)償環(huan)都要作(zuo)相應的(de)運行,從(cong)而保(bao)證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)的(de)貼(tie)合性。對于(yu)滑動輔助(zhu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形(xing)圈或楔形(xing)環(huan),密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)上的(de)載荷(he)沿圓周(zhou)變(bian)化,應盡量(liang)防止不受載荷(he)的(de)一側發(fa)生泄漏(lou),受載荷(he)的(de)一側出現過(guo)度磨(mo)損的(de)現象。泄漏(lou)會使流體(ti)(ti)的(de)雜粒滲到(dao)端(duan)面(mian)(mian)液膜中,從(cong)而加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)磨(mo)損。
密封件在(zai)加工(gong)過程中,一般不(bu)能用(yong)機械方法加以平(ping)衡。在(zai)設計中要盡(jin)量減少(shao)不(bu)平(ping)衡因素,如單彈簧就會造成不(bu)平(ping)衡,特別是在(zai)制造粗(cu)糙的動(dong)環或向密封件傳遞的動(dong)力具有“尾隨脈沖”情況時,更應注(zhu)意不(bu)平(ping)衡問題。
在采(cai)用(yong)內(nei)裝式機(ji)械密(mi)(mi)(mi)封(feng)時,作用(yong)在密(mi)(mi)(mi)封(feng)上(shang)的(de)沖擊(ji)力(li)常(chang)常(chang)是由泵送介(jie)質的(de)自(zi)(zi)(zi)循環造成的(de)。為確(que)保密(mi)(mi)(mi)封(feng)性能(neng)(neng),自(zi)(zi)(zi)循環液(ye)體應從(cong)兩(liang)密(mi)(mi)(mi)封(feng)端的(de)外側通過。若流量過大(da),則作用(yong)在密(mi)(mi)(mi)封(feng)環上(shang)的(de)沖擊(ji)力(li)可能(neng)(neng)會使密(mi)(mi)(mi)封(feng)端錯位,其后果(guo)自(zi)(zi)(zi)然是振動(dong)。
為減(jian)輕(qing)振動的(de)(de)影響,可(ke)以(yi)使(shi)自循(xun)環流(liu)體,由切向入口;如有可(ke)能,循(xun)環流(liu)量可(ke)以(yi)通過(guo)密(mi)封(feng)腔內襯套(tao)的(de)(de)配合間隙加以(yi)控制(zhi),或者(zhe)將密(mi)封(feng)腔內的(de)(de)吸入管(guan)和排出管(guan)反接,使(shi)流(liu)向改(gai)變而形成逆循(xun)環。后(hou)一種方法常在立式(shi)泵(beng)中采用,因為它同時(shi)解決(jue)了密(mi)封(feng)腔上部的(de)(de)排氣問題;但是,這(zhe)常被人們(men)所忽視,甚(shen)至在臥式(shi)泵(beng)的(de)(de)設計(ji)中,密(mi)封(feng)腔內由于逆循(xun)環產(chan)生的(de)(de)壓(ya)差而會顯著改(gai)善密(mi)封(feng)效果。