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發(fa)布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):125662 來源:
1.泵(beng)自身構體引起的振動
離心泵是由軸(zhou)(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)(zhou)承及(ji)安裝(zhuang)在(zai)軸(zhou)(zhou)(zhou)上的(de)葉輪(lun),驅動(dong)裝(zhuang)置(zhi)(如電機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅動(dong)等(deng))構成的(de)。泵軸(zhou)(zhou)(zhou)振(zhen)動(dong)、轉子不平衡、驅動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)不同心、軸(zhou)(zhou)(zhou)承缺陷、葉片及(ji)軸(zhou)(zhou)(zhou)上其(qi)他部件(jian)松動(dong)等(deng),都(dou)有可(ke)能引起振(zhen)動(dong)。使(shi)用振(zhen)動(dong)監測(ce)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以測(ce)得單個振(zhen)動(dong)頻率,用于分析這些(xie)振(zhen)源(yuan)類型。
裝在泵軸上的牟平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牟平機械密封中的(de)(de)彈性(xing)元件(jian)固有頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)相同(tong),就可(ke)造成摩(mo)擦副磨損加快(kuai)或疲勞(lao)損傷。當(dang)然,這(zhe)種損傷還有其他因素。所以在設(she)計(ji)或選型時,必須保證可(ke)預(yu)測的(de)(de)共振頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)不要(yao)(yao)與(yu)激勵頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)重合,應(ying)采取可(ke)靠減(jian)(jian)振措施(shi),設(she)計(ji)的(de)(de)臨(lin)界(jie)轉(zhuan)速不能與(yu)工作轉(zhuan)速相距太近;在操作溫度下,將安裝(zhuang)誤差減(jian)(jian)至最小(xiao)(xiao),因為這(zhe)些誤差會導(dao)致密(mi)封彈性(xing)裝(zhuang)置的(de)(de)位移;轉(zhuan)子要(yao)(yao)充分平衡;垂(chui)直安裝(zhuang)軸(zhou)上(shang)的(de)(de)軸(zhou)承,其承受的(de)(de)載荷應(ying)使滾動件(jian)打滑(hua)的(de)(de)可(ke)能性(xing)減(jian)(jian)至最小(xiao)(xiao)。
需要說明的是:
(1)牟平機械密封的彈性(xing)元件(包(bao)括單彈簧和(he)多彈簧),彈簧本(ben)身(shen)可承受大部分(fen)振(zhen)動載荷,輔助密封也有一定(ding)減振(zhen)效果,如(ru)楔形(xing)環、O形(xing)圈、膨(peng)脹石墨(mo)等;
(2)對(dui)于支承在彈簧上的質量較(jiao)小的密封,如石墨密封環的結構,其(qi)固(gu)有頻率相對(dui)較(jiao)大;
(3)支承(cheng)在(zai)低(di)彈(dan)性彈(dan)簧(huang)上的(de)(de)質(zhi)量較(jiao)大的(de)(de)密(mi)封,其固有(you)頻(pin)率相對(dui)較(jiao)小,且(qie)腔體(ti)內壓力較(jiao)低(di)情況(kuang)下出(chu)現共振(zhen)可能性較(jiao)小,金屬波紋管型密(mi)封根據不同的(de)(de)強度設計,其彈(dan)性有(you)高有(you)低(di);
(4)由于沒有滑動(dong)的輔助密封(feng),所以(yi)依靠(kao)密封(feng)端(duan)面上的液膜(mo)或(huo)液體減振(zhen),當然也可以(yi)設計帶滑動(dong)的輔助密封(feng),提高(gao)它的穩定性(xing)和剛性(xing);
(5)大多數牟平機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型牟平機械密封,要特別注意(yi)避免(mian)軸(zhou)(zhou)向共振,異常振動會加劇波(bo)紋管(guan)疲勞斷(duan)裂。如泵軸(zhou)(zhou)上軸(zhou)(zhou)承的軸(zhou)(zhou)向游隙調整不當(dang)就(jiu)容易出(chu)現這現象。
另(ling)外(wai)根據(ju)密封(feng)環材(cai)料(liao)(liao)的(de)不同(tong),特別是當(dang)采用(yong)(yong)碳(tan)化(hua)鎢(wu)類高(gao)密度材(cai)料(liao)(liao)時,更應注意共振問題。因此(ci),當(dang)支(zhi)承在彈性元件的(de)密封(feng)環需要采用(yong)(yong)硬(ying)質材(cai)料(liao)(liao)時,條(tiao)件允許情況下一般都選用(yong)(yong)密度相對較低的(de)碳(tan)化(hua)硅、陶瓷等材(cai)料(liao)(liao)。
2.在正常及擾(rao)動(dong)條件(jian)下產生(sheng)的振動(dong)
泵運行時,其轉子及牟平機械密封會(hui)受到液力振(zhen)動(dong)影響,當流(liu)量發生(sheng)(sheng)變(bian)化時(shi)(shi),葉(xie)(xie)輪入口(kou)處(chu)(chu)液體會(hui)產生(sheng)(sheng)波動(dong),若不(bu)是在最佳(jia)效率下運(yun)行(xing),葉(xie)(xie)輪入口(kou)及擴壓管(guan)處(chu)(chu)的(de)流(liu)體壓頭會(hui)增(zeng)大。低于或高于最佳(jia)效率點的(de)流(liu)量時(shi)(shi),或輸送介質無法(fa)達到泵的(de)氣蝕余量時(shi)(shi),都(dou)可(ke)能產生(sheng)(sheng)氣蝕現(xian)象,則密封激振(zhen)就更明顯。另(ling)外,入口(kou)處(chu)(chu)介質的(de)流(liu)動(dong)還會(hui)受到泵內(nei)介質自循(xun)環的(de)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,防止介質在牟平機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫度及壓力(li)變(bian)化使(shi)泵變(bian)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,引起牟平機械密封振動。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。由于牟平機械密封的一側固定(ding)在(zai)殼體上,而另一端固定(ding)在(zai)轉軸上,所以(yi)必須有吸收(shou)這兩種不同(tong)振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多牟平機械密封產(chan)生(sheng)干擾。當(dang)密(mi)封(feng)腔內壓(ya)力發(fa)生(sheng)變化時,作用在(zai)密(mi)封(feng)端面(mian)上的載荷也會隨之(zhi)發(fa)生(sheng)變化,從而(er)產(chan)生(sheng)突變載荷引起振動。
4.制(zhi)造安裝原因產生的振動(dong)
密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)(mian)粗糙度過(guo)大,不能(neng)保證很好(hao)的貼合性(xing)(xing),密(mi)(mi)(mi)封的穩定性(xing)(xing)就會受到影響(xiang),影響(xiang)程(cheng)度不僅(jin)取決(jue)于(yu)密(mi)(mi)(mi)封的具體(ti)結構,而(er)且取決(jue)于(yu)密(mi)(mi)(mi)封運行參數。密(mi)(mi)(mi)封每(mei)旋轉一(yi)周(zhou)其補償環都要(yao)作(zuo)相應(ying)的運行,從而(er)保證密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)(mian)的貼合性(xing)(xing)。對于(yu)滑動輔(fu)助密(mi)(mi)(mi)封件,如(ru)O形圈(quan)或楔(xie)形環,密(mi)(mi)(mi)封面(mian)(mian)上的載(zai)荷(he)(he)沿圓周(zhou)變化(hua),應(ying)盡量防止不受載(zai)荷(he)(he)的一(yi)側發生泄(xie)漏(lou),受載(zai)荷(he)(he)的一(yi)側出現過(guo)度磨損的現象。泄(xie)漏(lou)會使流(liu)體(ti)的雜(za)粒滲(shen)到端(duan)面(mian)(mian)液膜中,從而(er)加速密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)(mian)磨損。
密(mi)(mi)封件在加工過程中(zhong),一般不能(neng)用機械方法加以平衡。在設計(ji)中(zhong)要盡量減(jian)少不平衡因(yin)素,如單彈簧就會造(zao)成(cheng)不平衡,特(te)別是在制造(zao)粗糙的(de)(de)動(dong)環或(huo)向密(mi)(mi)封件傳(chuan)遞(di)的(de)(de)動(dong)力具有(you)“尾隨(sui)脈(mo)沖”情況時,更(geng)應注意不平衡問題。
在采用內裝式機械密(mi)封時(shi),作用在密(mi)封上的(de)(de)沖擊力常常是(shi)(shi)由泵送介質的(de)(de)自(zi)循(xun)環(huan)(huan)造(zao)成的(de)(de)。為(wei)確保密(mi)封性能,自(zi)循(xun)環(huan)(huan)液(ye)體應從兩(liang)密(mi)封端的(de)(de)外(wai)側通過。若流(liu)量過大,則作用在密(mi)封環(huan)(huan)上的(de)(de)沖擊力可能會使密(mi)封端錯(cuo)位,其后果自(zi)然是(shi)(shi)振動(dong)。
為減輕(qing)振動的影響,可(ke)以使自循環(huan)(huan)流體,由切向(xiang)入口;如有(you)可(ke)能,循環(huan)(huan)流量可(ke)以通過密(mi)封(feng)腔內襯套(tao)的配合間隙(xi)加以控制,或者將密(mi)封(feng)腔內的吸入管和(he)排出(chu)管反接,使流向(xiang)改(gai)(gai)變而形成逆循環(huan)(huan)。后一種方法常在立式泵中采用,因為它(ta)同時解決了密(mi)封(feng)腔上部(bu)的排氣問(wen)題(ti);但是,這常被人們所忽視,甚至(zhi)在臥(wo)式泵的設計中,密(mi)封(feng)腔內由于逆循環(huan)(huan)產生的壓差而會顯著改(gai)(gai)善密(mi)封(feng)效果。