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發布(bu)時(shi)間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:125534 來源:
1.泵自身構體引起(qi)的振動
離心泵是由軸(zhou)、軸(zhou)承及(ji)安裝(zhuang)(zhuang)在軸(zhou)上的葉(xie)輪,驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(如電機、汽(qi)輪機、燃(ran)氣輪機驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)等)構成(cheng)的。泵軸(zhou)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)、轉(zhuan)子不平(ping)衡、驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承缺陷(xian)、葉(xie)片(pian)及(ji)軸(zhou)上其他部件松動(dong)(dong)(dong)(dong)等,都(dou)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(zhuang)(zhuang)置可(ke)以測得單個(ge)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)頻率,用于分(fen)析這些振(zhen)(zhen)源類(lei)型。
裝在泵軸上的鄱陽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鄱陽機械密封中的(de)彈性元件固(gu)有頻率相(xiang)同(tong),就(jiu)可(ke)造成摩(mo)擦副磨(mo)損(sun)加快或(huo)疲勞損(sun)傷(shang)。當然,這種損(sun)傷(shang)還有其他因素。所以在(zai)設(she)計或(huo)選型時,必須保證可(ke)預測的(de)共振頻率不要與激勵頻率重合,應采取可(ke)靠減(jian)(jian)振措施(shi),設(she)計的(de)臨(lin)界轉速不能與工(gong)作轉速相(xiang)距(ju)太近;在(zai)操作溫度下,將安裝(zhuang)誤差減(jian)(jian)至(zhi)最小(xiao),因為這些(xie)誤差會導致密封彈性裝(zhuang)置的(de)位移(yi);轉子要充分(fen)平(ping)衡(heng);垂直安裝(zhuang)軸上(shang)的(de)軸承(cheng),其承(cheng)受(shou)的(de)載荷應使滾動件打(da)滑的(de)可(ke)能性減(jian)(jian)至(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)鄱陽機械密封的彈性元件(包括單彈簧和多彈簧),彈簧本身可承受大部分振動(dong)載荷,輔助密封也有一(yi)定減振效果,如楔形環(huan)、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對(dui)于支承在彈簧上(shang)的質量較(jiao)小的密(mi)封(feng),如(ru)石墨(mo)密(mi)封(feng)環的結(jie)構,其固有(you)頻(pin)率相對(dui)較(jiao)大;
(3)支承在低彈(dan)性(xing)彈(dan)簧上(shang)的(de)(de)質量較大的(de)(de)密封,其(qi)固有頻率(lv)相對(dui)較小(xiao)(xiao),且(qie)腔體內壓力(li)較低情(qing)況下(xia)出現共振可能性(xing)較小(xiao)(xiao),金(jin)屬波紋(wen)管型密封根據(ju)不(bu)同(tong)的(de)(de)強度設計,其(qi)彈(dan)性(xing)有高有低;
(4)由于沒有滑(hua)動的輔助密(mi)封(feng),所(suo)以(yi)依靠密(mi)封(feng)端面上的液膜或液體減振,當然也(ye)可以(yi)設計帶滑(hua)動的輔助密(mi)封(feng),提高(gao)它(ta)的穩(wen)定性(xing)(xing)和剛性(xing)(xing);
(5)大多數鄱陽機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型鄱陽機械密封,要特別注意避免(mian)軸(zhou)向共振,異常(chang)振動會加劇波(bo)紋(wen)管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的(de)軸(zhou)向游隙調整(zheng)不當就容易出現這現象。
另外根(gen)據密(mi)(mi)封環材料(liao)(liao)(liao)的不同,特別是當(dang)采用(yong)碳(tan)化鎢類(lei)高密(mi)(mi)度材料(liao)(liao)(liao)時,更應注意共(gong)振(zhen)問題。因此,當(dang)支承(cheng)在彈性元(yuan)件的密(mi)(mi)封環需要采用(yong)硬質(zhi)材料(liao)(liao)(liao)時,條件允許情況下一(yi)般都選用(yong)密(mi)(mi)度相對較(jiao)低(di)的碳(tan)化硅、陶瓷等材料(liao)(liao)(liao)。
2.在(zai)正常及擾動條件下產生的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及鄱陽機械密封會受到(dao)液力振(zhen)動影響,當(dang)流(liu)量發(fa)生變化(hua)時(shi),葉輪(lun)入口處(chu)液體(ti)會產生波動,若不是在最(zui)佳(jia)效(xiao)率(lv)下運(yun)行,葉輪(lun)入口及(ji)擴(kuo)壓管處(chu)的流(liu)體(ti)壓頭會增大。低于(yu)或高于(yu)最(zui)佳(jia)效(xiao)率(lv)點的流(liu)量時(shi),或輸送介質(zhi)(zhi)無(wu)法達(da)到(dao)泵的氣(qi)蝕(shi)余量時(shi),都可能產生氣(qi)蝕(shi)現象,則(ze)密封激振(zhen)就更明顯。另外,入口處(chu)介質(zhi)(zhi)的流(liu)動還會受到(dao)泵內(nei)介質(zhi)(zhi)自循環的干擾(rao)。
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,防止介質在鄱陽機械密封的表面氣蝕(shi)產生激振。
3.溫度(du)及壓力變化使泵變形而產生的振動
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,引起鄱陽機械密封振動。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。由于鄱陽機械密封的(de)一側(ce)固定在殼(ke)體上,而另一端固定在轉軸上,所(suo)以(yi)必須有(you)吸收這兩種(zhong)不同振動的(de)能(neng)力。
壓力也能使泵體變形,從而多鄱陽機械密封產(chan)生(sheng)干擾。當密封(feng)(feng)腔內(nei)壓力發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi),作(zuo)用在密封(feng)(feng)端面上的載荷也會(hui)隨之發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),從而產(chan)生(sheng)突變(bian)載荷引起振動(dong)。
4.制造安裝原因產生的振動(dong)
密(mi)(mi)封端(duan)面粗糙度過(guo)大(da),不(bu)能保證(zheng)很好的(de)(de)(de)貼合性,密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)穩定(ding)性就會(hui)受到(dao)影(ying)響(xiang),影(ying)響(xiang)程度不(bu)僅取決于(yu)密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)具(ju)體結(jie)構,而(er)且取決于(yu)密(mi)(mi)封運(yun)行參數。密(mi)(mi)封每旋轉一周其補償環都要作相應(ying)的(de)(de)(de)運(yun)行,從而(er)保證(zheng)密(mi)(mi)封端(duan)面的(de)(de)(de)貼合性。對于(yu)滑(hua)動輔助(zhu)密(mi)(mi)封件(jian),如(ru)O形(xing)(xing)圈或楔形(xing)(xing)環,密(mi)(mi)封面上的(de)(de)(de)載(zai)荷沿圓周變化(hua),應(ying)盡(jin)量防止不(bu)受載(zai)荷的(de)(de)(de)一側發生泄漏,受載(zai)荷的(de)(de)(de)一側出現過(guo)度磨損的(de)(de)(de)現象。泄漏會(hui)使(shi)流體的(de)(de)(de)雜粒滲到(dao)端(duan)面液膜中,從而(er)加速密(mi)(mi)封端(duan)面磨損。
密封件在(zai)(zai)加工過(guo)程中,一般不能用機(ji)械方(fang)法加以平(ping)(ping)(ping)衡。在(zai)(zai)設(she)計中要盡(jin)量減少不平(ping)(ping)(ping)衡因素,如單彈簧就(jiu)會造成不平(ping)(ping)(ping)衡,特(te)別是在(zai)(zai)制(zhi)造粗糙(cao)的動環或向密封件傳(chuan)遞的動力(li)具有“尾隨(sui)脈沖”情況時,更(geng)應注意不平(ping)(ping)(ping)衡問題(ti)。
在(zai)采用(yong)內裝式機械密(mi)封時,作(zuo)用(yong)在(zai)密(mi)封上的(de)(de)沖擊力常常是由泵送介(jie)質(zhi)的(de)(de)自循(xun)環造成的(de)(de)。為確保(bao)密(mi)封性能(neng)(neng),自循(xun)環液體應(ying)從兩密(mi)封端的(de)(de)外側通過。若流量過大,則作(zuo)用(yong)在(zai)密(mi)封環上的(de)(de)沖擊力可能(neng)(neng)會使密(mi)封端錯(cuo)位,其后果自然是振動。
為減(jian)輕振動的(de)影響,可(ke)以使自循環流(liu)(liu)體(ti),由(you)切(qie)向入(ru)口;如有可(ke)能,循環流(liu)(liu)量(liang)可(ke)以通過(guo)密封(feng)(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)襯(chen)套(tao)的(de)配(pei)合間隙加(jia)以控制,或者將密封(feng)(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)吸(xi)入(ru)管和(he)排(pai)出管反(fan)接,使流(liu)(liu)向改變而形成逆循環。后(hou)一種方法常(chang)在(zai)立(li)式泵中(zhong)采用,因為它同時(shi)解決了密封(feng)(feng)(feng)腔(qiang)上部的(de)排(pai)氣問(wen)題;但是(shi),這常(chang)被人們所忽視,甚(shen)至在(zai)臥式泵的(de)設計(ji)中(zhong),密封(feng)(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)由(you)于逆循環產生的(de)壓(ya)差而會顯著改善密封(feng)(feng)(feng)效(xiao)果。