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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):125903 來源:
1.泵(beng)自身構(gou)體(ti)引起的振(zhen)動
離心泵(beng)是由(you)軸、軸承(cheng)(cheng)及安(an)裝在軸上(shang)的(de)(de)葉(xie)輪(lun),驅(qu)動(dong)裝置(zhi)(如電機(ji)(ji)、汽輪(lun)機(ji)(ji)、燃氣輪(lun)機(ji)(ji)驅(qu)動(dong)等)構(gou)成(cheng)的(de)(de)。泵(beng)軸振(zhen)動(dong)、轉子(zi)不平衡(heng)、驅(qu)動(dong)軸不同心、軸承(cheng)(cheng)缺陷、葉(xie)片及軸上(shang)其他部件(jian)松動(dong)等,都(dou)有可(ke)能引(yin)起振(zhen)動(dong)。使用(yong)振(zhen)動(dong)監(jian)測裝置(zhi)可(ke)以(yi)測得單(dan)個振(zhen)動(dong)頻率,用(yong)于分析這些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的隴南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隴南機械密封中的彈性元件(jian)固有頻(pin)率相(xiang)同,就可造成摩擦副磨損(sun)加快(kuai)或疲勞損(sun)傷。當然,這種損(sun)傷還有其他因(yin)素(su)。所(suo)以在設計或選型時(shi),必須保(bao)證可預(yu)測的共振頻(pin)率不要與(yu)激勵頻(pin)率重合,應采(cai)取可靠(kao)減(jian)振措施,設計的臨(lin)界(jie)轉(zhuan)速不能與(yu)工作(zuo)轉(zhuan)速相(xiang)距太近;在操(cao)作(zuo)溫度下,將安裝誤(wu)差減(jian)至(zhi)(zhi)最(zui)小,因(yin)為這些誤(wu)差會導(dao)致密封彈性裝置的位移;轉(zhuan)子要充(chong)分平衡(heng);垂直(zhi)安裝軸上的軸承(cheng)(cheng),其承(cheng)(cheng)受(shou)的載荷應使滾動件(jian)打滑的可能性減(jian)至(zhi)(zhi)最(zui)小。
需要說明的是:
(1)隴南機械密封的彈性元件(包括(kuo)單彈簧和多彈簧),彈簧本身可承受大(da)部分(fen)振動載荷,輔(fu)助密封也有(you)一定減振效果,如楔(xie)形環、O形圈、膨(peng)脹石墨(mo)等;
(2)對(dui)于支承在彈(dan)簧上的質量較小的密封,如石墨密封環(huan)的結構,其固(gu)有頻率相對(dui)較大;
(3)支(zhi)承在低(di)彈性(xing)彈簧上的質量(liang)較(jiao)大的密封,其固有頻率相對較(jiao)小,且腔體內(nei)壓力較(jiao)低(di)情況下出現共振可能性(xing)較(jiao)小,金屬波紋(wen)管型(xing)密封根據不(bu)同的強度設計(ji),其彈性(xing)有高有低(di);
(4)由于沒有滑動的(de)輔助密(mi)封(feng),所以依靠(kao)密(mi)封(feng)端(duan)面上的(de)液膜或(huo)液體減振,當(dang)然也可以設(she)計帶滑動的(de)輔助密(mi)封(feng),提高它的(de)穩定(ding)性和剛性;
(5)大多數隴南機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型隴南機械密封,要(yao)特別(bie)注(zhu)意避免軸(zhou)向共(gong)振(zhen),異常振(zhen)動會加劇(ju)波(bo)紋(wen)管疲勞斷(duan)裂。如(ru)泵軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游(you)隙調(diao)整不當就容易出(chu)現這現象。
另外根(gen)據密封環(huan)材料(liao)的不同,特別(bie)是當采(cai)用碳(tan)化(hua)鎢類高(gao)密度材料(liao)時(shi)(shi),更應(ying)注意共(gong)振問(wen)題。因此,當支承(cheng)在彈性元件的密封環(huan)需要采(cai)用硬質(zhi)材料(liao)時(shi)(shi),條件允(yun)許情況下一般都選用密度相對(dui)較低(di)的碳(tan)化(hua)硅、陶瓷等材料(liao)。
2.在正常及擾動(dong)(dong)條件下(xia)產生(sheng)的(de)振動(dong)(dong)
泵運行時,其轉子及隴南機械密封會受到(dao)(dao)液力振動影響,當(dang)流量發生變化時(shi),葉輪入口(kou)處液體(ti)(ti)會產(chan)生波(bo)動,若不(bu)是在最(zui)(zui)佳效率下運行,葉輪入口(kou)及擴壓(ya)(ya)管處的(de)(de)流體(ti)(ti)壓(ya)(ya)頭(tou)會增(zeng)大。低于或(huo)高于最(zui)(zui)佳效率點的(de)(de)流量時(shi),或(huo)輸送介(jie)(jie)質(zhi)無法(fa)達到(dao)(dao)泵(beng)(beng)的(de)(de)氣蝕(shi)余量時(shi),都(dou)可能產(chan)生氣蝕(shi)現象,則密封激振就更(geng)明顯。另外,入口(kou)處介(jie)(jie)質(zhi)的(de)(de)流動還(huan)會受到(dao)(dao)泵(beng)(beng)內(nei)介(jie)(jie)質(zhi)自循環的(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,防止介質在隴南機械密封的表(biao)面氣蝕產生激(ji)振。
3.溫(wen)度及壓力變(bian)化使泵變(bian)形(xing)而產生的(de)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,引起隴南機械密封振動。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。由于隴南機械密封的(de)一側固定(ding)在(zai)殼(ke)體(ti)上(shang),而另(ling)一端(duan)固定(ding)在(zai)轉(zhuan)軸上(shang),所以必須有吸(xi)收這兩(liang)種不同振動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多隴南機械密封產(chan)生干擾。當密封(feng)腔內壓力發(fa)生變(bian)化時,作用在(zai)密封(feng)端面上的載荷也會隨之發(fa)生變(bian)化,從而產(chan)生突變(bian)載荷引起振動。
4.制造(zao)安裝(zhuang)原(yuan)因產生的振(zhen)動
密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)粗糙度(du)過大,不能保(bao)證(zheng)很好的(de)(de)貼合性,密(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)穩(wen)定性就會受(shou)到影響,影響程度(du)不僅取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)具體(ti)結(jie)構,而(er)且取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)運(yun)行(xing)參數。密(mi)封(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其補償環都(dou)要作相應的(de)(de)運(yun)行(xing),從而(er)保(bao)證(zheng)密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)貼合性。對于滑(hua)動輔(fu)助密(mi)封(feng)(feng)件(jian),如O形圈(quan)或楔形環,密(mi)封(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)載(zai)(zai)荷沿圓周變化,應盡量防止不受(shou)載(zai)(zai)荷的(de)(de)一(yi)側(ce)發生泄漏(lou),受(shou)載(zai)(zai)荷的(de)(de)一(yi)側(ce)出現過度(du)磨損的(de)(de)現象。泄漏(lou)會使流體(ti)的(de)(de)雜粒(li)滲到端(duan)(duan)面(mian)液膜中,從而(er)加(jia)速密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)磨損。
密(mi)封件在(zai)加(jia)工過(guo)程中,一般不(bu)能用機(ji)械方法(fa)加(jia)以(yi)平衡。在(zai)設計(ji)中要盡量減少不(bu)平衡因素,如單彈簧就會造成(cheng)不(bu)平衡,特別是在(zai)制造粗糙的動(dong)環或向密(mi)封件傳遞的動(dong)力具有“尾(wei)隨脈沖”情況時,更應注(zhu)意(yi)不(bu)平衡問題。
在(zai)采用(yong)內裝式(shi)機械密封(feng)時(shi),作用(yong)在(zai)密封(feng)上的(de)(de)沖擊力常常是(shi)由(you)泵送介質(zhi)的(de)(de)自循(xun)環造(zao)成的(de)(de)。為確保密封(feng)性(xing)能(neng),自循(xun)環液體應從兩密封(feng)端(duan)的(de)(de)外側通過。若(ruo)流量過大,則作用(yong)在(zai)密封(feng)環上的(de)(de)沖擊力可(ke)能(neng)會使密封(feng)端(duan)錯位,其后果(guo)自然(ran)是(shi)振動。
為減輕振(zhen)動(dong)的(de)影響,可以使自循(xun)環(huan)流體,由切向入口;如有可能,循(xun)環(huan)流量可以通過密(mi)封腔(qiang)內襯套(tao)的(de)配(pei)合間隙加以控制,或者將(jiang)密(mi)封腔(qiang)內的(de)吸(xi)入管和排(pai)出(chu)管反接,使流向改變而形成(cheng)逆(ni)(ni)循(xun)環(huan)。后一種方法常在立式泵中(zhong)采(cai)用,因(yin)為它同時解決了密(mi)封腔(qiang)上部的(de)排(pai)氣問題;但是,這常被人們(men)所忽(hu)視,甚至在臥式泵的(de)設計中(zhong),密(mi)封腔(qiang)內由于逆(ni)(ni)循(xun)環(huan)產生的(de)壓差而會顯(xian)著改善密(mi)封效果。