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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:119294 來源:
1.泵自身構體引起(qi)的振動
離心(xin)泵(beng)是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承及安裝在軸(zhou)(zhou)上的葉(xie)輪,驅(qu)動(dong)裝置(如電機、汽輪機、燃氣輪機驅(qu)動(dong)等(deng))構成(cheng)的。泵(beng)軸(zhou)(zhou)振(zhen)動(dong)、轉子不平衡、驅(qu)動(dong)軸(zhou)(zhou)不同心(xin)、軸(zhou)(zhou)承缺陷(xian)、葉(xie)片及軸(zhou)(zhou)上其(qi)他部件松動(dong)等(deng),都有可(ke)能引起振(zhen)動(dong)。使用振(zhen)動(dong)監測(ce)裝置可(ke)以(yi)測(ce)得單(dan)個(ge)振(zhen)動(dong)頻率,用于分析這些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的喀什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喀什機械密封中(zhong)的(de)彈(dan)性元件固有頻率相同(tong),就可(ke)造成摩擦副磨(mo)損加快或(huo)疲勞損傷。當然,這種損傷還有其他因素。所以在設(she)計(ji)或(huo)選(xuan)型時,必須(xu)保證可(ke)預測(ce)的(de)共振頻率不要與激勵頻率重(zhong)合,應(ying)采取(qu)可(ke)靠減振措(cuo)施,設(she)計(ji)的(de)臨界(jie)轉速(su)不能(neng)與工(gong)作轉速(su)相距太近;在操(cao)作溫度下,將安裝(zhuang)誤差(cha)減至(zhi)最小,因為這些(xie)誤差(cha)會導致密(mi)封(feng)彈(dan)性裝(zhuang)置的(de)位(wei)移;轉子要充(chong)分平衡;垂直(zhi)安裝(zhuang)軸上的(de)軸承(cheng),其承(cheng)受的(de)載荷應(ying)使滾動(dong)件打滑(hua)的(de)可(ke)能(neng)性減至(zhi)最小。
需要說明的是:
(1)喀什機械密封的(de)彈(dan)性(xing)元(yuan)件(包括(kuo)單(dan)彈(dan)簧(huang)和(he)多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身可(ke)承(cheng)受大部分振動載(zai)荷,輔助密封也有一定減振效果(guo),如楔形(xing)環(huan)、O形(xing)圈、膨脹石(shi)墨等;
(2)對于支承在彈(dan)簧(huang)上的質量較小的密封(feng),如石(shi)墨密封(feng)環的結(jie)構,其固有頻(pin)率(lv)相(xiang)對較大;
(3)支承在(zai)低彈性(xing)(xing)彈簧(huang)上的(de)質量(liang)較(jiao)(jiao)大的(de)密封,其(qi)固有(you)頻(pin)率相對(dui)較(jiao)(jiao)小(xiao),且腔體內壓力較(jiao)(jiao)低情況(kuang)下出(chu)現共振(zhen)可能(neng)性(xing)(xing)較(jiao)(jiao)小(xiao),金屬(shu)波紋管(guan)型密封根(gen)據(ju)不同的(de)強度(du)設計,其(qi)彈性(xing)(xing)有(you)高有(you)低;
(4)由于沒有滑(hua)動(dong)的(de)輔助(zhu)密封(feng)(feng),所以依靠密封(feng)(feng)端面上(shang)的(de)液(ye)膜或液(ye)體減振,當(dang)然也(ye)可以設計帶滑(hua)動(dong)的(de)輔助(zhu)密封(feng)(feng),提(ti)高它的(de)穩(wen)定性和(he)剛性;
(5)大多數喀什機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型喀什機械密封,要特別(bie)注(zhu)意避免軸向共振,異(yi)常(chang)振動(dong)會加(jia)劇波紋管疲(pi)勞(lao)斷裂。如泵軸上軸承的軸向游隙調(diao)整不當就容易(yi)出現這現象。
另外根據密封(feng)環材料的不同,特(te)別(bie)是(shi)當采(cai)用(yong)碳(tan)(tan)化鎢(wu)類(lei)高(gao)密度材料時,更應(ying)注意共振問題。因此,當支承在(zai)彈性元件的密封(feng)環需(xu)要采(cai)用(yong)硬(ying)質材料時,條件允許情況(kuang)下一般都選用(yong)密度相對較低的碳(tan)(tan)化硅、陶瓷等材料。
2.在正常及擾動(dong)條件下產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及喀什機械密封會(hui)受到(dao)液(ye)力振動影響,當流(liu)量(liang)(liang)發生(sheng)變化時(shi),葉輪入(ru)(ru)口(kou)處(chu)液(ye)體會(hui)產生(sheng)波動,若不是(shi)在最佳效率下運行,葉輪入(ru)(ru)口(kou)及(ji)擴(kuo)壓管處(chu)的(de)流(liu)體壓頭會(hui)增大(da)。低于(yu)或(huo)高于(yu)最佳效率點的(de)流(liu)量(liang)(liang)時(shi),或(huo)輸(shu)送介(jie)質無法達(da)到(dao)泵的(de)氣蝕余量(liang)(liang)時(shi),都可能產生(sheng)氣蝕現象,則密封(feng)激振就更(geng)明顯。另外,入(ru)(ru)口(kou)處(chu)介(jie)質的(de)流(liu)動還會(hui)受到(dao)泵內介(jie)質自(zi)循環的(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,防止介質在喀什機械密封的(de)表面氣蝕產(chan)生(sheng)激振。
3.溫度(du)及(ji)壓力變化使泵變形而產生(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,引起喀什機械密封振動。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。由于喀什機械密封的(de)一側固定(ding)在殼(ke)體上(shang),而另一端固定(ding)在轉(zhuan)軸(zhou)上(shang),所以必須(xu)有吸收這兩種不同振動的(de)能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多喀什機械密封產(chan)生(sheng)干擾。當密封(feng)腔內壓力(li)發生(sheng)變(bian)化(hua)時,作用在密封(feng)端面上的載荷也會隨(sui)之(zhi)發生(sheng)變(bian)化(hua),從而產(chan)生(sheng)突變(bian)載荷引(yin)起振動。
4.制造安(an)裝原因產生的(de)振(zhen)動
密(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)粗糙度過大,不能(neng)保(bao)(bao)證(zheng)很好的貼合性,密(mi)封(feng)(feng)的穩(wen)定性就(jiu)會受(shou)到影(ying)響(xiang),影(ying)響(xiang)程度不僅取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)的具體結構,而且(qie)取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)運行(xing)參數(shu)。密(mi)封(feng)(feng)每旋轉(zhuan)一(yi)周其補償環都(dou)要作(zuo)相應的運行(xing),從(cong)而保(bao)(bao)證(zheng)密(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)的貼合性。對于滑動輔(fu)助密(mi)封(feng)(feng)件,如O形(xing)(xing)圈或楔(xie)形(xing)(xing)環,密(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)上的載荷(he)(he)沿(yan)圓(yuan)周變化,應盡量防止不受(shou)載荷(he)(he)的一(yi)側發生泄漏(lou),受(shou)載荷(he)(he)的一(yi)側出現(xian)(xian)過度磨損(sun)的現(xian)(xian)象。泄漏(lou)會使流(liu)體的雜粒滲到端(duan)面(mian)(mian)液膜中,從(cong)而加速密(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)磨損(sun)。
密封件(jian)在加工過程中,一(yi)般不(bu)(bu)能用機械方法加以(yi)平衡。在設計中要盡量(liang)減少不(bu)(bu)平衡因素,如單(dan)彈(dan)簧就會造成(cheng)不(bu)(bu)平衡,特別是在制造粗糙的動(dong)環或(huo)向密封件(jian)傳(chuan)遞的動(dong)力具(ju)有(you)“尾(wei)隨脈(mo)沖”情況時,更應注意不(bu)(bu)平衡問(wen)題。
在采用(yong)內裝式機械密(mi)封(feng)時,作用(yong)在密(mi)封(feng)上(shang)(shang)的(de)沖擊(ji)力(li)常常是由泵送介質的(de)自(zi)循環造成(cheng)的(de)。為(wei)確(que)保密(mi)封(feng)性能(neng),自(zi)循環液體(ti)應(ying)從兩密(mi)封(feng)端的(de)外側(ce)通過。若流量(liang)過大(da),則作用(yong)在密(mi)封(feng)環上(shang)(shang)的(de)沖擊(ji)力(li)可能(neng)會(hui)使密(mi)封(feng)端錯位,其后(hou)果自(zi)然是振動。
為(wei)減輕振動(dong)的(de)影響,可(ke)以使自(zi)循(xun)環(huan)流體,由切向入口(kou);如有(you)可(ke)能,循(xun)環(huan)流量可(ke)以通過密(mi)封腔內襯套的(de)配合(he)間隙加以控制,或者將密(mi)封腔內的(de)吸入管和排(pai)出(chu)管反(fan)接,使流向改變而形(xing)成(cheng)逆循(xun)環(huan)。后一種方法(fa)常在立式泵(beng)中(zhong)采用,因為(wei)它同時解決了密(mi)封腔上部的(de)排(pai)氣問(wen)題(ti);但是,這常被(bei)人們所(suo)忽視(shi),甚至在臥式泵(beng)的(de)設計中(zhong),密(mi)封腔內由于逆循(xun)環(huan)產生的(de)壓差(cha)而會(hui)顯著改善(shan)密(mi)封效(xiao)果(guo)。