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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125823 來源:
1.泵自身構(gou)體(ti)引起(qi)的振(zhen)動
離(li)心泵(beng)是由軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及安裝在軸(zhou)上的(de)(de)葉輪,驅動(dong)(dong)(dong)(dong)裝置(如電機、汽輪機、燃氣輪機驅動(dong)(dong)(dong)(dong)等(deng))構成的(de)(de)。泵(beng)軸(zhou)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)、轉子不(bu)平(ping)衡、驅動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不(bu)同(tong)心、軸(zhou)承(cheng)缺陷(xian)、葉片及軸(zhou)上其他(ta)部件松動(dong)(dong)(dong)(dong)等(deng),都有可(ke)能引起振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)。使用振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)監測裝置可(ke)以測得單個振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)頻率,用于分析(xi)這些(xie)振(zhen)(zhen)源類型。
裝在泵軸上的平昌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平昌機械密封中的(de)(de)彈性元件(jian)(jian)固有頻率(lv)相(xiang)同,就(jiu)可造成摩擦(ca)副磨損加快或(huo)疲(pi)勞損傷。當(dang)然,這(zhe)種損傷還有其他因(yin)素。所以在設計(ji)或(huo)選(xuan)型時,必須保證可預(yu)測的(de)(de)共振頻率(lv)不(bu)(bu)要(yao)與激勵頻率(lv)重合,應采取可靠減(jian)振措施,設計(ji)的(de)(de)臨界(jie)轉速(su)不(bu)(bu)能與工作轉速(su)相(xiang)距太近;在操作溫(wen)度(du)下,將安裝誤差減(jian)至最(zui)小(xiao),因(yin)為這(zhe)些(xie)誤差會導致密(mi)封彈性裝置的(de)(de)位(wei)移;轉子要(yao)充分平衡;垂直安裝軸(zhou)上的(de)(de)軸(zhou)承(cheng),其承(cheng)受的(de)(de)載荷應使滾動件(jian)(jian)打滑的(de)(de)可能性減(jian)至最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)平昌機械密封的彈(dan)(dan)性元件(包括(kuo)單彈(dan)(dan)簧(huang)和多(duo)彈(dan)(dan)簧(huang)),彈(dan)(dan)簧(huang)本身可承受(shou)大(da)部分(fen)振動載(zai)荷,輔助(zhu)密封也(ye)有一定(ding)減振效果,如楔形(xing)環、O形(xing)圈、膨脹石墨(mo)等;
(2)對(dui)于支承在(zai)彈簧上的質量(liang)較(jiao)小的密(mi)封,如石墨密(mi)封環的結(jie)構,其固有頻率相對(dui)較(jiao)大;
(3)支承在低彈性彈簧上的質量較大的密(mi)封(feng),其固有(you)頻率相(xiang)對較小,且腔體內(nei)壓力較低情(qing)況下出(chu)現共(gong)振可能性較小,金屬(shu)波(bo)紋管型密(mi)封(feng)根據不同的強(qiang)度設計,其彈性有(you)高有(you)低;
(4)由于(yu)沒有滑(hua)動的輔助密封(feng),所以依靠密封(feng)端面上的液膜(mo)或液體減振,當然也可以設計帶滑(hua)動的輔助密封(feng),提高(gao)它的穩定(ding)性和剛性;
(5)大多數平昌機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型平昌機械密封,要特(te)別注意避免軸向共振,異常(chang)振動會加劇波紋(wen)管疲勞斷(duan)裂。如(ru)泵軸上軸承的軸向游隙調整不當就容(rong)易出現(xian)(xian)這現(xian)(xian)象(xiang)。
另外(wai)根據密封(feng)環(huan)(huan)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的不(bu)同,特別(bie)是當采(cai)用(yong)碳化(hua)鎢類高密度材(cai)(cai)(cai)料(liao)時,更應注意共振問題。因此,當支(zhi)承在(zai)彈性(xing)元(yuan)件的密封(feng)環(huan)(huan)需要采(cai)用(yong)硬質材(cai)(cai)(cai)料(liao)時,條件允許(xu)情況下一般都選用(yong)密度相對較低的碳化(hua)硅(gui)、陶(tao)瓷等材(cai)(cai)(cai)料(liao)。
2.在正常及(ji)擾(rao)動(dong)條(tiao)件下產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及平昌機械密封會(hui)受到液(ye)力振動影響,當(dang)流(liu)量(liang)(liang)發生變化時(shi)(shi),葉輪入口處液(ye)體(ti)會(hui)產生波動,若不是(shi)在最(zui)佳效率下(xia)運行,葉輪入口及擴壓管處的(de)流(liu)體(ti)壓頭會(hui)增大(da)。低于或(huo)高于最(zui)佳效率點的(de)流(liu)量(liang)(liang)時(shi)(shi),或(huo)輸送介(jie)質無法達到泵(beng)的(de)氣(qi)蝕余(yu)量(liang)(liang)時(shi)(shi),都(dou)可能(neng)產生氣(qi)蝕現(xian)象,則(ze)密封激振就更明顯。另(ling)外,入口處介(jie)質的(de)流(liu)動還會(hui)受到泵(beng)內介(jie)質自循環(huan)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,防止介質在平昌機械密封的表面(mian)氣蝕產(chan)生激振(zhen)。
3.溫度及壓力變化使泵(beng)變形而(er)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,引起平昌機械密封振動。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。由于平昌機械密封的(de)一側(ce)固定(ding)在殼體上,而另一端固定(ding)在轉(zhuan)軸上,所以必(bi)須(xu)有吸(xi)收這兩種(zhong)不同振(zhen)動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多平昌機械密封產生(sheng)干擾。當(dang)密封腔內壓力發生(sheng)變化時,作用在密封端面上(shang)的(de)載荷(he)也(ye)會(hui)隨之發生(sheng)變化,從(cong)而(er)產生(sheng)突變載荷(he)引起振(zhen)動。
4.制造安裝原(yuan)因(yin)產(chan)生的振(zhen)動
密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)(du)過(guo)大,不(bu)(bu)能保(bao)證(zheng)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)貼合性(xing),密(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)就會受到(dao)影響(xiang),影響(xiang)程(cheng)度(du)(du)不(bu)(bu)僅(jin)取決(jue)于密(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)具體結構,而(er)且取決(jue)于密(mi)封(feng)(feng)(feng)運(yun)行參數。密(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋轉一周其補償環(huan)(huan)都要作相應的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行,從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)貼合性(xing)。對于滑動輔助(zhu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如(ru)O形圈或楔形環(huan)(huan),密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)荷沿(yan)圓周變(bian)化,應盡量防止不(bu)(bu)受載(zai)荷的(de)(de)(de)(de)(de)一側(ce)發生泄漏,受載(zai)荷的(de)(de)(de)(de)(de)一側(ce)出現(xian)過(guo)度(du)(du)磨損(sun)的(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象。泄漏會使流(liu)體的(de)(de)(de)(de)(de)雜粒滲到(dao)端(duan)面(mian)(mian)(mian)液(ye)膜中,從(cong)而(er)加速密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)(mian)磨損(sun)。
密封件(jian)在加工過程中,一般不能用機械方(fang)法(fa)加以平(ping)衡(heng)(heng)。在設(she)計(ji)中要(yao)盡量(liang)減少不平(ping)衡(heng)(heng)因(yin)素(su),如單彈(dan)簧就會造(zao)成不平(ping)衡(heng)(heng),特別是在制造(zao)粗糙的動環或向密封件(jian)傳遞的動力具有“尾隨脈沖”情況時(shi),更應注(zhu)意不平(ping)衡(heng)(heng)問(wen)題。
在采用內裝式機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)時,作用在密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)上的(de)沖擊力常常是由泵送介質的(de)自循環造成的(de)。為確保密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)性能(neng),自循環液體應從兩(liang)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端的(de)外側通過。若流量過大,則作用在密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)環上的(de)沖擊力可(ke)能(neng)會使密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端錯位,其后果自然是振(zhen)動。
為(wei)減輕振動的(de)影響,可(ke)以使自循(xun)環流體,由切向(xiang)(xiang)入口;如有可(ke)能(neng),循(xun)環流量可(ke)以通過密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的(de)配合(he)間(jian)隙加(jia)以控制(zhi),或者將密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)吸入管和(he)排(pai)出管反接,使流向(xiang)(xiang)改變(bian)而形(xing)成逆循(xun)環。后(hou)一種方(fang)法常(chang)在(zai)立式泵中采用,因為(wei)它(ta)同時解決了密封(feng)(feng)腔(qiang)上部的(de)排(pai)氣問題;但(dan)是,這常(chang)被人們(men)所忽視,甚至在(zai)臥式泵的(de)設(she)計中,密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)由于(yu)逆循(xun)環產生的(de)壓差而會顯著(zhu)改善密封(feng)(feng)效果。