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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣:126957 來(lai)源(yuan):
1.泵自身構體引起的(de)振動
離心(xin)泵是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承及安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)軸(zhou)(zhou)上的(de)葉輪(lun),驅動裝(zhuang)(zhuang)置(如電(dian)機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅動等)構成的(de)。泵軸(zhou)(zhou)振(zhen)動、轉子不(bu)(bu)平衡、驅動軸(zhou)(zhou)不(bu)(bu)同(tong)心(xin)、軸(zhou)(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)(zhou)上其他部件松動等,都有可能引(yin)起振(zhen)動。使用(yong)振(zhen)動監測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置可以測(ce)得單個振(zhen)動頻率,用(yong)于分析這些(xie)振(zhen)源類(lei)型(xing)。
裝在泵軸上的加查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加查機械密封中的彈性元件固(gu)有頻率(lv)相同,就可(ke)造成摩擦副(fu)磨損加(jia)快或疲勞損傷。當然,這種損傷還有其他因素。所以在設(she)計或選型時,必(bi)須保證可(ke)預(yu)測的共振頻率(lv)不要與激(ji)勵(li)頻率(lv)重合,應采取可(ke)靠減(jian)振措施,設(she)計的臨(lin)界(jie)轉(zhuan)速(su)不能與工(gong)作轉(zhuan)速(su)相距(ju)太近;在操作溫度下(xia),將(jiang)安裝(zhuang)誤差減(jian)至(zhi)最小(xiao),因為這些(xie)誤差會(hui)導致密封彈性裝(zhuang)置的位移;轉(zhuan)子(zi)要充分平(ping)衡;垂直安裝(zhuang)軸上的軸承,其承受的載荷應使滾動件打滑的可(ke)能性減(jian)至(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)加查機械密封的(de)彈性(xing)元件(包括單彈簧和多彈簧),彈簧本身可承受大部(bu)分振(zhen)動載荷(he),輔助密封也有一定減振(zhen)效果,如楔形(xing)環、O形(xing)圈、膨脹石墨等;
(2)對于支承在彈簧上(shang)的(de)質量較(jiao)小的(de)密(mi)封,如石墨密(mi)封環的(de)結構(gou),其固有(you)頻率相對較(jiao)大;
(3)支承在(zai)低(di)彈(dan)性彈(dan)簧(huang)上的質量(liang)較(jiao)(jiao)大的密(mi)封(feng),其固有(you)頻(pin)率相(xiang)對較(jiao)(jiao)小(xiao),且腔體(ti)內壓力較(jiao)(jiao)低(di)情況下出現(xian)共振(zhen)可能(neng)性較(jiao)(jiao)小(xiao),金屬波(bo)紋管型密(mi)封(feng)根據不(bu)同的強(qiang)度設(she)計,其彈(dan)性有(you)高(gao)有(you)低(di);
(4)由(you)于沒有滑動(dong)的(de)(de)輔助(zhu)密封,所(suo)以(yi)依(yi)靠密封端面上的(de)(de)液膜或(huo)液體減(jian)振,當(dang)然也可以(yi)設計帶(dai)滑動(dong)的(de)(de)輔助(zhu)密封,提高它的(de)(de)穩定性和(he)剛性;
(5)大多數加查機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型加查機械密封,要特別注意避免軸向共振,異常振動會(hui)加劇波(bo)紋管(guan)疲勞(lao)斷裂(lie)。如泵軸上軸承的軸向游隙調(diao)整不當就容易出(chu)現(xian)這(zhe)現(xian)象。
另外(wai)根(gen)據(ju)密(mi)封(feng)環材料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)不(bu)同,特別是當采(cai)用(yong)碳(tan)化鎢類(lei)高密(mi)度(du)材料(liao)(liao)(liao)時,更應(ying)注意共振問(wen)題。因此,當支承(cheng)在彈性元件(jian)(jian)的(de)(de)密(mi)封(feng)環需要采(cai)用(yong)硬(ying)質材料(liao)(liao)(liao)時,條(tiao)件(jian)(jian)允(yun)許情況下一般都選用(yong)密(mi)度(du)相對較低的(de)(de)碳(tan)化硅、陶瓷(ci)等材料(liao)(liao)(liao)。
2.在正常及擾動(dong)條件下產生的(de)振(zhen)動(dong)
泵運行時,其轉子及加查機械密封會受到(dao)(dao)液力振動影響,當(dang)流量發生變化時(shi),葉輪(lun)入(ru)口(kou)處(chu)(chu)液體會產(chan)生波動,若不是在最(zui)(zui)佳(jia)效(xiao)率(lv)下運行,葉輪(lun)入(ru)口(kou)及擴壓(ya)管處(chu)(chu)的(de)(de)(de)流體壓(ya)頭會增大。低(di)于(yu)或(huo)高(gao)于(yu)最(zui)(zui)佳(jia)效(xiao)率(lv)點的(de)(de)(de)流量時(shi),或(huo)輸送介(jie)質無(wu)法達到(dao)(dao)泵的(de)(de)(de)氣蝕(shi)余(yu)量時(shi),都可能產(chan)生氣蝕(shi)現象,則密封激(ji)振就更明顯(xian)。另外,入(ru)口(kou)處(chu)(chu)介(jie)質的(de)(de)(de)流動還會受到(dao)(dao)泵內介(jie)質自循環(huan)的(de)(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,防止介質在加查機械密封的(de)表(biao)面氣蝕產生(sheng)激振。
3.溫度及壓(ya)力變化使泵變形(xing)而(er)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,引起加查機械密封振動。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。由于加查機械密封的一側(ce)固定(ding)(ding)在殼體(ti)上(shang),而另一端(duan)固定(ding)(ding)在轉軸上(shang),所以必須有吸收(shou)這兩種(zhong)不同振動(dong)的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多加查機械密封產(chan)生(sheng)干擾。當密封腔內(nei)壓(ya)力發生(sheng)變(bian)化(hua)時,作用在密封端(duan)面(mian)上的載荷(he)也(ye)會隨之發生(sheng)變(bian)化(hua),從而(er)產(chan)生(sheng)突變(bian)載荷(he)引(yin)起(qi)振動(dong)。
4.制造安裝原因產生的振動
密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)粗糙度過(guo)大(da),不(bu)(bu)能保證很好的(de)(de)(de)貼合性(xing),密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)穩定性(xing)就會受到影響,影響程度不(bu)(bu)僅取決于密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)具體結(jie)構(gou),而且取決于密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)運行(xing)參數。密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一(yi)(yi)周(zhou)其補償環都要作相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)運行(xing),從而保證密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)的(de)(de)(de)貼合性(xing)。對于滑(hua)動輔助密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈(quan)或楔形環,密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)(de)載荷沿圓周(zhou)變(bian)化,應(ying)(ying)盡量防(fang)止(zhi)不(bu)(bu)受載荷的(de)(de)(de)一(yi)(yi)側(ce)發生泄(xie)漏,受載荷的(de)(de)(de)一(yi)(yi)側(ce)出現過(guo)度磨損(sun)的(de)(de)(de)現象。泄(xie)漏會使流體的(de)(de)(de)雜(za)粒(li)滲到端(duan)面(mian)液膜(mo)中,從而加速密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)磨損(sun)。
密(mi)封(feng)件在(zai)加工過程中,一般不(bu)(bu)能用(yong)機械(xie)方法加以平(ping)衡。在(zai)設(she)計中要盡量減少不(bu)(bu)平(ping)衡因素,如單彈簧(huang)就會(hui)造成不(bu)(bu)平(ping)衡,特(te)別(bie)是(shi)在(zai)制造粗糙的(de)動(dong)環或向密(mi)封(feng)件傳(chuan)遞(di)的(de)動(dong)力具有“尾隨脈沖”情況時(shi),更(geng)應注意不(bu)(bu)平(ping)衡問題。
在采用(yong)內裝式機械密封時,作(zuo)(zuo)用(yong)在密封上(shang)的沖擊力(li)常常是由泵送介質(zhi)的自(zi)循環造成的。為確保密封性能(neng),自(zi)循環液體應從(cong)兩密封端的外側通過(guo)。若流量過(guo)大,則作(zuo)(zuo)用(yong)在密封環上(shang)的沖擊力(li)可能(neng)會使(shi)密封端錯位,其后果自(zi)然是振(zhen)動。
為(wei)(wei)減輕(qing)振動(dong)的影響,可以(yi)(yi)使(shi)自循環(huan)流(liu)體,由(you)切向入(ru)口;如有可能,循環(huan)流(liu)量可以(yi)(yi)通過密封(feng)腔(qiang)內襯套的配合間(jian)隙加(jia)以(yi)(yi)控制(zhi),或者將密封(feng)腔(qiang)內的吸入(ru)管和排出管反接(jie),使(shi)流(liu)向改(gai)變(bian)而(er)形成逆(ni)循環(huan)。后一種(zhong)方(fang)法常(chang)在立式(shi)泵(beng)中采用,因(yin)為(wei)(wei)它同時解決了(le)密封(feng)腔(qiang)上部的排氣問題;但是,這常(chang)被人們所忽視,甚至(zhi)在臥式(shi)泵(beng)的設計中,密封(feng)腔(qiang)內由(you)于(yu)逆(ni)循環(huan)產(chan)生的壓差而(er)會顯(xian)著改(gai)善密封(feng)效果。