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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣:125882 來源(yuan):
1.泵自身構體(ti)引起的(de)振(zhen)動
離心泵(beng)是(shi)由軸(zhou)(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)(zhou)承及安裝(zhuang)在(zai)軸(zhou)(zhou)(zhou)上(shang)的葉輪(lun),驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(如電機(ji)、汽輪(lun)機(ji)、燃氣(qi)輪(lun)機(ji)驅(qu)動(dong)等(deng))構成的。泵(beng)軸(zhou)(zhou)(zhou)振(zhen)動(dong)、轉子不平(ping)衡、驅(qu)動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)不同心、軸(zhou)(zhou)(zhou)承缺陷、葉片(pian)及軸(zhou)(zhou)(zhou)上(shang)其他部件松動(dong)等(deng),都有可能引起(qi)振(zhen)動(dong)。使用振(zhen)動(dong)監(jian)測(ce)裝(zhuang)置可以測(ce)得單個振(zhen)動(dong)頻率(lv),用于分析這(zhe)些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的蕉嶺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蕉嶺機械密封中(zhong)的彈性元(yuan)件固有(you)頻率相同,就可造成摩擦副(fu)磨損(sun)加快或疲(pi)勞(lao)損(sun)傷(shang)。當然,這(zhe)種損(sun)傷(shang)還有(you)其他因素。所(suo)以(yi)在設計(ji)或選型時(shi),必須保證(zheng)可預測(ce)的共振頻率不要(yao)(yao)與(yu)激勵頻率重合,應采取可靠減振措施,設計(ji)的臨界轉速(su)不能與(yu)工作轉速(su)相距太近;在操作溫度下,將安(an)裝(zhuang)誤差(cha)(cha)減至(zhi)最(zui)小(xiao),因為這(zhe)些誤差(cha)(cha)會導致密封(feng)彈性裝(zhuang)置的位移;轉子要(yao)(yao)充(chong)分平衡(heng);垂(chui)直安(an)裝(zhuang)軸(zhou)上的軸(zhou)承,其承受的載荷(he)應使滾動件打(da)滑的可能性減至(zhi)最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)蕉嶺機械密封的彈(dan)(dan)性(xing)元件(包括單彈(dan)(dan)簧(huang)和(he)多彈(dan)(dan)簧(huang)),彈(dan)(dan)簧(huang)本身(shen)可承(cheng)受大(da)部分振動載荷,輔助密封也有一定減振效果,如(ru)楔形環(huan)、O形圈、膨(peng)脹石墨等;
(2)對于支承在(zai)彈(dan)簧上(shang)的質(zhi)量較(jiao)小的密封,如(ru)石(shi)墨密封環的結構,其固有頻率相(xiang)對較(jiao)大;
(3)支承在低(di)彈(dan)性彈(dan)簧上(shang)的質量較(jiao)大的密封(feng),其(qi)固有頻率(lv)相對較(jiao)小(xiao),且腔(qiang)體(ti)內壓力較(jiao)低(di)情況下出現共(gong)振可能性較(jiao)小(xiao),金屬(shu)波紋管型密封(feng)根據不同的強度(du)設計(ji),其(qi)彈(dan)性有高有低(di);
(4)由于沒有滑動的(de)輔助(zhu)密(mi)(mi)封(feng),所以(yi)依(yi)靠密(mi)(mi)封(feng)端面(mian)上的(de)液(ye)膜或液(ye)體減振,當(dang)然(ran)也可以(yi)設計帶滑動的(de)輔助(zhu)密(mi)(mi)封(feng),提高(gao)它的(de)穩定性和(he)剛性;
(5)大多數蕉嶺機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型蕉嶺機械密封,要特別注(zhu)意避免軸(zhou)向共振,異常振動會(hui)加劇波紋管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承(cheng)的軸(zhou)向游隙調(diao)整不(bu)當就(jiu)容易出現這現象。
另外根據密(mi)(mi)(mi)封(feng)環材(cai)料的不同,特別是當(dang)采(cai)用碳化(hua)鎢類高密(mi)(mi)(mi)度(du)材(cai)料時,更(geng)應注意共(gong)振問題(ti)。因此,當(dang)支承在彈性元件的密(mi)(mi)(mi)封(feng)環需要(yao)采(cai)用硬質材(cai)料時,條(tiao)件允(yun)許(xu)情況下一般(ban)都(dou)選用密(mi)(mi)(mi)度(du)相對較低的碳化(hua)硅、陶瓷等(deng)材(cai)料。
2.在正(zheng)常及(ji)擾動條件下(xia)產生的振動
泵運行時,其轉子及蕉嶺機械密封會受到液力(li)振動影響,當流量發生變(bian)化(hua)時(shi)(shi)(shi),葉(xie)輪入(ru)口(kou)處液體會產生波動,若不是在(zai)最佳效率(lv)下(xia)運行,葉(xie)輪入(ru)口(kou)及擴(kuo)壓(ya)管處的流體壓(ya)頭會增(zeng)大。低于或高于最佳效率(lv)點(dian)的流量時(shi)(shi)(shi),或輸送介(jie)質無法達到泵(beng)的氣蝕余量時(shi)(shi)(shi),都可能產生氣蝕現(xian)象,則密(mi)封激振就更明顯(xian)。另外,入(ru)口(kou)處介(jie)質的流動還會受到泵(beng)內介(jie)質自循環的干(gan)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,防止介質在蕉嶺機械密封的表面氣蝕產生激(ji)振。
3.溫度(du)及壓力變化使泵變形而產生的振動
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,引起蕉嶺機械密封振動。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。由于蕉嶺機械密封的一側固定在(zai)殼體上,而另一端固定在(zai)轉軸上,所以必須(xu)有(you)吸收這兩種(zhong)不同振(zhen)動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多蕉嶺機械密封產(chan)生干擾。當密封腔(qiang)內壓力發(fa)生變(bian)化時,作用在密封端面(mian)上的(de)載荷(he)(he)也會隨之發(fa)生變(bian)化,從(cong)而產(chan)生突變(bian)載荷(he)(he)引起振(zhen)動(dong)。
4.制造安裝原因(yin)產生的振動(dong)
密(mi)(mi)封(feng)端面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)(du)過(guo)大,不(bu)能保證很好的(de)(de)貼合(he)性(xing),密(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)就會(hui)受到影(ying)響,影(ying)響程度(du)(du)不(bu)僅取決于密(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)具(ju)體結構,而(er)(er)且取決于密(mi)(mi)封(feng)運行(xing)參數。密(mi)(mi)封(feng)每旋轉一周其(qi)補(bu)償環都要作相應的(de)(de)運行(xing),從(cong)而(er)(er)保證密(mi)(mi)封(feng)端面(mian)(mian)的(de)(de)貼合(he)性(xing)。對(dui)于滑動輔助密(mi)(mi)封(feng)件,如O形圈或楔形環,密(mi)(mi)封(feng)面(mian)(mian)上的(de)(de)載(zai)荷(he)沿圓周變化,應盡量防止不(bu)受載(zai)荷(he)的(de)(de)一側(ce)發(fa)生(sheng)泄漏,受載(zai)荷(he)的(de)(de)一側(ce)出現過(guo)度(du)(du)磨損的(de)(de)現象。泄漏會(hui)使流(liu)體的(de)(de)雜粒滲到端面(mian)(mian)液膜中,從(cong)而(er)(er)加速密(mi)(mi)封(feng)端面(mian)(mian)磨損。
密封(feng)件在加工過程中,一般不(bu)能用機械(xie)方法加以(yi)平衡。在設計中要盡量減少不(bu)平衡因(yin)素,如單彈簧就會造成不(bu)平衡,特別是在制造粗糙的動環或向密封(feng)件傳遞(di)的動力具有“尾隨脈沖”情(qing)況時,更應注意不(bu)平衡問題。
在(zai)采用內(nei)裝(zhuang)式機(ji)械密(mi)(mi)封(feng)時,作(zuo)用在(zai)密(mi)(mi)封(feng)上的沖擊力(li)常常是(shi)由泵送介質的自(zi)循(xun)環造成的。為確保密(mi)(mi)封(feng)性(xing)能,自(zi)循(xun)環液體應(ying)從兩密(mi)(mi)封(feng)端的外側通(tong)過(guo)。若(ruo)流量過(guo)大,則作(zuo)用在(zai)密(mi)(mi)封(feng)環上的沖擊力(li)可能會(hui)使密(mi)(mi)封(feng)端錯位,其后果自(zi)然是(shi)振(zhen)動。
為減輕振動的(de)影響,可(ke)以(yi)使(shi)自循(xun)環流體(ti),由切向(xiang)入口;如有可(ke)能,循(xun)環流量可(ke)以(yi)通過密(mi)(mi)封腔內襯(chen)套(tao)的(de)配合間隙加(jia)以(yi)控(kong)制(zhi),或者將密(mi)(mi)封腔內的(de)吸入管和排出管反接,使(shi)流向(xiang)改變而(er)形(xing)成逆循(xun)環。后一種方(fang)法常(chang)在立式泵(beng)(beng)中采用,因為它同(tong)時解決了密(mi)(mi)封腔上部(bu)的(de)排氣(qi)問題;但是,這(zhe)常(chang)被人(ren)們所忽視,甚至在臥式泵(beng)(beng)的(de)設計中,密(mi)(mi)封腔內由于(yu)逆循(xun)環產生(sheng)的(de)壓差而(er)會顯著改善密(mi)(mi)封效果。