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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣:126879 來源:
1.泵自身構體引(yin)起的振動(dong)
離心泵(beng)是由軸(zhou)(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)(zhou)承及安裝(zhuang)在軸(zhou)(zhou)(zhou)上的(de)(de)葉輪(lun),驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(如(ru)電機、汽(qi)輪(lun)機、燃氣(qi)輪(lun)機驅(qu)(qu)動(dong)等)構成的(de)(de)。泵(beng)軸(zhou)(zhou)(zhou)振(zhen)動(dong)、轉子(zi)不平(ping)衡、驅(qu)(qu)動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)不同心、軸(zhou)(zhou)(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)(zhou)(zhou)上其他部件(jian)松動(dong)等,都有可能引起(qi)振(zhen)動(dong)。使(shi)用(yong)振(zhen)動(dong)監測(ce)裝(zhuang)置可以測(ce)得單(dan)個振(zhen)動(dong)頻率,用(yong)于分析(xi)這些振(zhen)源(yuan)類型。
裝在泵軸上的蓬溪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蓬溪機械密封中的(de)彈性元件固有頻率相同(tong),就(jiu)可(ke)(ke)造(zao)成摩擦(ca)副磨損(sun)加快或(huo)疲(pi)勞(lao)損(sun)傷。當然,這種損(sun)傷還(huan)有其他因素。所以在(zai)設計或(huo)選型時,必須保(bao)證(zheng)可(ke)(ke)預測的(de)共振頻率不要(yao)與(yu)激勵頻率重合(he),應(ying)采取可(ke)(ke)靠減(jian)振措施,設計的(de)臨界轉速不能與(yu)工(gong)作轉速相距太(tai)近;在(zai)操作溫度下,將安裝(zhuang)(zhuang)誤差減(jian)至最小,因為這些誤差會導致(zhi)密封彈性裝(zhuang)(zhuang)置的(de)位移;轉子要(yao)充(chong)分(fen)平衡;垂直安裝(zhuang)(zhuang)軸上的(de)軸承(cheng),其承(cheng)受的(de)載荷應(ying)使(shi)滾(gun)動件打(da)滑的(de)可(ke)(ke)能性減(jian)至最小。
需要說明的是:
(1)蓬溪機械密封的彈性(xing)元件(包括單彈簧和多(duo)彈簧),彈簧本身(shen)可承受(shou)大部分振動載(zai)荷,輔(fu)助密封(feng)也有一定減振效果,如楔形環、O形圈(quan)、膨脹(zhang)石(shi)墨等;
(2)對于支承在(zai)彈簧(huang)上的質量較(jiao)小(xiao)的密(mi)封,如石墨密(mi)封環的結構,其固(gu)有頻率相(xiang)對較(jiao)大(da);
(3)支承在低(di)(di)彈(dan)(dan)(dan)性彈(dan)(dan)(dan)簧上的(de)(de)質量較(jiao)大的(de)(de)密封(feng),其(qi)固有(you)頻率相對(dui)較(jiao)小,且腔體內壓力較(jiao)低(di)(di)情況下(xia)出現共(gong)振(zhen)可能(neng)性較(jiao)小,金(jin)屬(shu)波紋管型(xing)密封(feng)根據不同的(de)(de)強度(du)設計,其(qi)彈(dan)(dan)(dan)性有(you)高有(you)低(di)(di);
(4)由于沒有滑動的輔(fu)助(zhu)密封,所以依靠密封端面上(shang)的液(ye)(ye)膜(mo)或液(ye)(ye)體減振,當然也可以設計帶滑動的輔(fu)助(zhu)密封,提高它的穩定性和(he)剛性;
(5)大多數蓬溪機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型蓬溪機械密封,要(yao)特別注意避免(mian)軸向(xiang)共振(zhen),異常(chang)振(zhen)動會加劇波紋管疲(pi)勞斷(duan)裂。如(ru)泵(beng)軸上軸承(cheng)的(de)軸向(xiang)游隙調整不當就容(rong)易(yi)出現這現象。
另外(wai)根據密(mi)封環(huan)材(cai)料(liao)的不同,特別是當(dang)采(cai)用碳化鎢類高密(mi)度材(cai)料(liao)時,更應注意(yi)共振問(wen)題。因此,當(dang)支承在彈性(xing)元件的密(mi)封環(huan)需要采(cai)用硬質材(cai)料(liao)時,條件允許情況下(xia)一般都選用密(mi)度相對較低的碳化硅、陶瓷等(deng)材(cai)料(liao)。
2.在正常及擾動條件下產生的振動
泵運行時,其轉子及蓬溪機械密封會受(shou)到(dao)液力振(zhen)動影響,當流(liu)(liu)量(liang)發生變化時(shi),葉輪入(ru)口處液體會產(chan)生波動,若不是在最佳(jia)效率下(xia)運行,葉輪入(ru)口及擴壓管處的(de)(de)流(liu)(liu)體壓頭會增(zeng)大。低于(yu)或高(gao)于(yu)最佳(jia)效率點(dian)的(de)(de)流(liu)(liu)量(liang)時(shi),或輸(shu)送介質無法達到(dao)泵的(de)(de)氣(qi)蝕余量(liang)時(shi),都可能(neng)產(chan)生氣(qi)蝕現象,則密(mi)封激振(zhen)就更明顯。另(ling)外,入(ru)口處介質的(de)(de)流(liu)(liu)動還會受(shou)到(dao)泵內介質自循環的(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,防止介質在蓬溪機械密封的表(biao)面氣(qi)蝕(shi)產生激(ji)振。
3.溫(wen)度及壓(ya)力(li)變化使泵變形而產生的(de)振動(dong)
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,引起蓬溪機械密封振動。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。由于蓬溪機械密封的一(yi)(yi)側固定(ding)在(zai)殼體(ti)上,而另一(yi)(yi)端固定(ding)在(zai)轉(zhuan)軸上,所以必須有吸收這兩種不同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多蓬溪機械密封產生(sheng)干擾。當密封(feng)腔內壓力發生(sheng)變化(hua)時(shi),作用(yong)在密封(feng)端面上的載(zai)荷(he)也(ye)會隨之發生(sheng)變化(hua),從而(er)產生(sheng)突變載(zai)荷(he)引起(qi)振動(dong)。
4.制造安(an)裝原(yuan)因產生(sheng)的振(zhen)動
密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端面(mian)粗糙度過大,不能保證很好(hao)的(de)(de)貼合性,密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)穩定(ding)性就會受(shou)到影響,影響程度不僅取決(jue)于密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)具體結構,而且(qie)取決(jue)于密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)運(yun)行參(can)數。密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋(xuan)轉(zhuan)一周(zhou)其(qi)補償環都要作相應的(de)(de)運(yun)行,從(cong)而保證密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端面(mian)的(de)(de)貼合性。對于滑動輔助密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環,密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)載(zai)(zai)荷(he)沿(yan)圓周(zhou)變化,應盡量防止不受(shou)載(zai)(zai)荷(he)的(de)(de)一側發(fa)生泄漏(lou),受(shou)載(zai)(zai)荷(he)的(de)(de)一側出現(xian)過度磨(mo)損(sun)的(de)(de)現(xian)象。泄漏(lou)會使流(liu)體的(de)(de)雜粒滲到端面(mian)液膜中,從(cong)而加速(su)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端面(mian)磨(mo)損(sun)。
密(mi)封件(jian)在(zai)加(jia)工過程中,一般不能用機械方(fang)法加(jia)以平(ping)(ping)衡(heng)。在(zai)設計(ji)中要盡(jin)量減少不平(ping)(ping)衡(heng)因素,如單(dan)彈簧就會造成不平(ping)(ping)衡(heng),特別(bie)是在(zai)制(zhi)造粗(cu)糙的動(dong)環或向(xiang)密(mi)封件(jian)傳(chuan)遞的動(dong)力具有“尾隨脈沖(chong)”情況時,更應注意不平(ping)(ping)衡(heng)問題。
在采用(yong)內裝式機(ji)械密(mi)(mi)封(feng)(feng)時,作用(yong)在密(mi)(mi)封(feng)(feng)上的(de)(de)沖擊(ji)力常常是(shi)由(you)泵送介質的(de)(de)自循(xun)(xun)環造成的(de)(de)。為(wei)確(que)保密(mi)(mi)封(feng)(feng)性能(neng)(neng),自循(xun)(xun)環液體應從兩密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)的(de)(de)外(wai)側通(tong)過。若流(liu)量過大,則作用(yong)在密(mi)(mi)封(feng)(feng)環上的(de)(de)沖擊(ji)力可能(neng)(neng)會(hui)使密(mi)(mi)封(feng)(feng)端(duan)錯(cuo)位(wei),其后果自然是(shi)振動。
為減輕振(zhen)動的(de)(de)影響,可以使自循(xun)環(huan)流體,由(you)切向(xiang)入口;如有可能,循(xun)環(huan)流量可以通過密(mi)(mi)封(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)襯套(tao)的(de)(de)配合間隙加以控(kong)制,或者將密(mi)(mi)封(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)的(de)(de)吸入管和(he)排出管反接(jie),使流向(xiang)改變而形成逆循(xun)環(huan)。后(hou)一種方(fang)法常(chang)在立式泵(beng)中采用,因為它同時解決(jue)了密(mi)(mi)封(feng)腔(qiang)(qiang)上(shang)部(bu)的(de)(de)排氣問(wen)題;但是,這常(chang)被人們所忽視,甚至在臥式泵(beng)的(de)(de)設計(ji)中,密(mi)(mi)封(feng)腔(qiang)(qiang)內(nei)由(you)于逆循(xun)環(huan)產生的(de)(de)壓(ya)差而會(hui)顯著改善密(mi)(mi)封(feng)效果(guo)。