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發布(bu)時間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:124923 來源:
1.泵自身(shen)構體引起的振(zhen)動
離心(xin)泵是由軸、軸承及安裝在(zai)軸上的葉(xie)輪(lun),驅動(dong)(dong)裝置(如(ru)電機(ji)、汽(qi)輪(lun)機(ji)、燃氣輪(lun)機(ji)驅動(dong)(dong)等(deng))構成(cheng)的。泵軸振動(dong)(dong)、轉子不(bu)平(ping)衡、驅動(dong)(dong)軸不(bu)同心(xin)、軸承缺陷、葉(xie)片(pian)及軸上其他部件松動(dong)(dong)等(deng),都有可能引(yin)起(qi)振動(dong)(dong)。使(shi)用振動(dong)(dong)監測裝置可以(yi)測得單個(ge)振動(dong)(dong)頻率,用于分析這些振源類型。
裝在泵軸上的建華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建華機械密封中(zhong)的(de)(de)彈性(xing)元件固有頻率相同(tong),就可(ke)造成摩擦副磨損加快或(huo)疲勞(lao)損傷。當然,這種損傷還有其他因(yin)素。所以在設計(ji)(ji)或(huo)選型時,必須保證可(ke)預(yu)測的(de)(de)共振頻率不要與(yu)激勵頻率重(zhong)合,應(ying)(ying)采(cai)取可(ke)靠減振措施(shi),設計(ji)(ji)的(de)(de)臨界(jie)轉速不能(neng)與(yu)工作轉速相距太(tai)近;在操作溫(wen)度(du)下,將安裝(zhuang)誤(wu)差減至(zhi)最小(xiao),因(yin)為這些誤(wu)差會導致(zhi)密封(feng)彈性(xing)裝(zhuang)置的(de)(de)位移(yi);轉子要充分平衡;垂直安裝(zhuang)軸(zhou)上的(de)(de)軸(zhou)承,其承受的(de)(de)載荷應(ying)(ying)使滾動件打滑的(de)(de)可(ke)能(neng)性(xing)減至(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)建華機械密封的(de)彈(dan)性元件(包括單彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身可承受大(da)部分(fen)振(zhen)動載荷,輔助(zhu)密封(feng)也有一定減(jian)振(zhen)效果,如楔形環、O形圈、膨(peng)脹(zhang)石墨等;
(2)對于支承在彈(dan)簧上的(de)質量較小的(de)密封,如石(shi)墨密封環的(de)結構,其固(gu)有頻率相對較大;
(3)支承在低彈性彈簧(huang)上的質量較大(da)的密封(feng),其(qi)固(gu)有(you)頻率相(xiang)對較小(xiao),且(qie)腔體內壓力較低情況(kuang)下出現共振可能性較小(xiao),金屬波(bo)紋管型密封(feng)根據(ju)不同的強(qiang)度設(she)計,其(qi)彈性有(you)高有(you)低;
(4)由于沒有滑動(dong)的輔(fu)助密(mi)(mi)封(feng),所(suo)以依(yi)靠(kao)密(mi)(mi)封(feng)端面(mian)上的液膜或液體減(jian)振,當然也可以設計帶滑動(dong)的輔(fu)助密(mi)(mi)封(feng),提高(gao)它的穩定性(xing)和剛(gang)性(xing);
(5)大多數建華機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型建華機械密封,要特(te)別注(zhu)意(yi)避免軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)共(gong)振,異(yi)常振動(dong)會加劇波紋管(guan)疲勞斷裂。如泵(beng)軸(zhou)(zhou)上軸(zhou)(zhou)承(cheng)的軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)游隙調整不當就容(rong)易出(chu)現這現象(xiang)。
另外(wai)根據(ju)密(mi)封環(huan)材料的(de)(de)不同,特別是當采(cai)用碳(tan)化鎢類高密(mi)度材料時,更應注意(yi)共振(zhen)問題。因此,當支承在彈性元件(jian)(jian)的(de)(de)密(mi)封環(huan)需(xu)要采(cai)用硬質材料時,條(tiao)件(jian)(jian)允(yun)許(xu)情(qing)況(kuang)下一般都選用密(mi)度相對較低的(de)(de)碳(tan)化硅、陶瓷等(deng)材料。
2.在正常及擾(rao)動條件下(xia)產生(sheng)的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及建華機械密封會(hui)受到(dao)液(ye)力振(zhen)動影響,當流量(liang)發生變化時,葉輪入(ru)口(kou)處(chu)液(ye)體會(hui)產(chan)生波(bo)動,若(ruo)不是(shi)在最佳效率下運行,葉輪入(ru)口(kou)及擴壓管(guan)處(chu)的流體壓頭會(hui)增大。低(di)于或(huo)高于最佳效率點的流量(liang)時,或(huo)輸送介質(zhi)無法達到(dao)泵的氣蝕余量(liang)時,都可能產(chan)生氣蝕現象,則密(mi)封(feng)激(ji)振(zhen)就更明顯(xian)。另外,入(ru)口(kou)處(chu)介質(zhi)的流動還會(hui)受到(dao)泵內介質(zhi)自循環的干擾。
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,防止介質在建華機械密封的表(biao)面氣蝕產生(sheng)激(ji)振。
3.溫(wen)度及壓力變化使泵(beng)變形而產生的振動
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,引起建華機械密封振動。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。由于建華機械密封的一側固定在殼(ke)體上,而(er)另(ling)一端固定在轉軸上,所(suo)以(yi)必(bi)須有(you)吸(xi)收這(zhe)兩種不同振動的能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多建華機械密封產生(sheng)干擾。當密(mi)(mi)封腔(qiang)內壓力發(fa)生(sheng)變(bian)化時(shi),作用(yong)在(zai)密(mi)(mi)封端面上的載荷(he)也會隨之發(fa)生(sheng)變(bian)化,從而產生(sheng)突(tu)變(bian)載荷(he)引起振(zhen)動。
4.制造(zao)安裝原因產(chan)生的振動
密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)粗糙度過大,不能保證很好的(de)(de)貼合性,密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)穩定性就會受(shou)(shou)到(dao)影響,影響程度不僅(jin)取決(jue)(jue)于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)具體結構,而且取決(jue)(jue)于密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)運(yun)行參數。密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其補(bu)償環(huan)都要作(zuo)相應的(de)(de)運(yun)行,從而保證密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)的(de)(de)貼合性。對(dui)于滑動輔助(zhu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)上(shang)的(de)(de)載荷(he)沿圓周變化,應盡量(liang)防止(zhi)不受(shou)(shou)載荷(he)的(de)(de)一(yi)側發生泄(xie)(xie)漏,受(shou)(shou)載荷(he)的(de)(de)一(yi)側出現(xian)過度磨(mo)損的(de)(de)現(xian)象。泄(xie)(xie)漏會使流(liu)體的(de)(de)雜(za)粒滲到(dao)端面(mian)液(ye)膜中,從而加速密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)磨(mo)損。
密封件在(zai)加(jia)工過程中,一般(ban)不能(neng)用(yong)機械方法加(jia)以平(ping)衡(heng)。在(zai)設計中要盡量減少不平(ping)衡(heng)因素,如單彈簧就(jiu)會造(zao)成不平(ping)衡(heng),特別是在(zai)制造(zao)粗糙(cao)的動環(huan)或(huo)向密封件傳遞(di)的動力(li)具有“尾隨脈沖”情況時,更應注意不平(ping)衡(heng)問題(ti)。
在采用(yong)內裝式機械密封(feng)時,作用(yong)在密封(feng)上的(de)(de)沖(chong)擊力常常是由泵(beng)送介(jie)質的(de)(de)自循環(huan)造成的(de)(de)。為確保密封(feng)性能,自循環(huan)液體應(ying)從兩密封(feng)端(duan)的(de)(de)外側(ce)通過(guo)。若流量(liang)過(guo)大(da),則(ze)作用(yong)在密封(feng)環(huan)上的(de)(de)沖(chong)擊力可能會(hui)使(shi)密封(feng)端(duan)錯位,其后果自然是振(zhen)動。
為減輕振動的(de)影響,可以(yi)使自循(xun)(xun)環流體,由切向入口;如有可能(neng),循(xun)(xun)環流量(liang)可以(yi)通(tong)過密封(feng)腔(qiang)(qiang)內襯(chen)套的(de)配合(he)間(jian)隙(xi)加以(yi)控(kong)制,或(huo)者(zhe)將密封(feng)腔(qiang)(qiang)內的(de)吸入管和排出管反(fan)接,使流向改變而形成逆循(xun)(xun)環。后一種方(fang)法常在立(li)式泵(beng)(beng)中(zhong)采用(yong),因為它同時(shi)解決(jue)了密封(feng)腔(qiang)(qiang)上部的(de)排氣問題;但是,這(zhe)常被人們所(suo)忽視,甚至在臥式泵(beng)(beng)的(de)設計(ji)中(zhong),密封(feng)腔(qiang)(qiang)內由于(yu)逆循(xun)(xun)環產生的(de)壓差(cha)而會顯著改善密封(feng)效果(guo)。