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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣:123481 來源:
1.泵自身構體引起的(de)振動
離心泵(beng)是由軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及(ji)(ji)安裝(zhuang)在軸(zhou)上(shang)的葉輪(lun),驅動裝(zhuang)置(如電機、汽輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅動等)構成的。泵(beng)軸(zhou)振動、轉子不平衡、驅動軸(zhou)不同心、軸(zhou)承(cheng)缺陷、葉片及(ji)(ji)軸(zhou)上(shang)其他部件松動等,都有(you)可能引起振動。使用振動監測(ce)裝(zhuang)置可以測(ce)得單個振動頻率,用于分析這些振源類(lei)型。
裝在泵軸上的清江浦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清江浦機械密封中(zhong)的(de)(de)彈性(xing)元件(jian)固有頻率相同,就可(ke)(ke)造(zao)成摩擦副(fu)磨損(sun)加快或(huo)疲勞損(sun)傷(shang)。當然,這(zhe)種損(sun)傷(shang)還有其他因(yin)素(su)。所以在(zai)設計或(huo)選(xuan)型時,必須保(bao)證可(ke)(ke)預測(ce)的(de)(de)共振頻率不(bu)要與激(ji)勵(li)頻率重合,應采取可(ke)(ke)靠減振措(cuo)施,設計的(de)(de)臨界轉速(su)不(bu)能(neng)與工作轉速(su)相距太近;在(zai)操作溫度下,將安(an)裝誤差(cha)減至最小,因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)誤差(cha)會(hui)導致密封彈性(xing)裝置的(de)(de)位(wei)移;轉子(zi)要充分(fen)平(ping)衡(heng);垂直安(an)裝軸上的(de)(de)軸承,其承受的(de)(de)載荷應使滾動件(jian)打滑(hua)的(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)性(xing)減至最小。
需要說明的是:
(1)清江浦機械密封的彈性元(yuan)件(包(bao)括(kuo)單(dan)彈簧和多(duo)彈簧),彈簧本身可承(cheng)受大(da)部分(fen)振動載荷,輔助密封也(ye)有一定減振效(xiao)果,如楔形(xing)環(huan)、O形(xing)圈(quan)、膨脹石(shi)墨等;
(2)對于支承(cheng)在彈簧上的(de)質量較小的(de)密(mi)封(feng)(feng),如石墨密(mi)封(feng)(feng)環的(de)結構(gou),其(qi)固有頻率相(xiang)對較大(da);
(3)支(zhi)承在低(di)彈性彈簧上的質(zhi)量較(jiao)(jiao)(jiao)大的密(mi)(mi)封,其固(gu)有頻率(lv)相對(dui)較(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao),且腔體內壓力較(jiao)(jiao)(jiao)低(di)情況下出現共振可(ke)能性較(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao),金屬波紋管型密(mi)(mi)封根據不同的強度設計(ji),其彈性有高有低(di);
(4)由于(yu)沒有滑動(dong)的(de)輔(fu)助(zhu)密(mi)(mi)封,所以依靠密(mi)(mi)封端面上的(de)液(ye)膜或液(ye)體減(jian)振,當然也可(ke)以設計帶滑動(dong)的(de)輔(fu)助(zhu)密(mi)(mi)封,提高它(ta)的(de)穩定性(xing)和剛性(xing);
(5)大多數清江浦機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型清江浦機械密封,要特(te)別注(zhu)意避免軸(zhou)(zhou)向共振,異常(chang)振動會加劇波(bo)紋(wen)管疲勞斷裂(lie)。如泵(beng)軸(zhou)(zhou)上軸(zhou)(zhou)承的(de)軸(zhou)(zhou)向游隙調整不當就容易出現這現象(xiang)。
另外根據密封(feng)環材(cai)料(liao)的(de)不(bu)同,特別(bie)是當(dang)采(cai)用(yong)碳化鎢類高密度(du)材(cai)料(liao)時,更應(ying)注意共(gong)振問題。因(yin)此,當(dang)支承在彈性(xing)元件的(de)密封(feng)環需要采(cai)用(yong)硬質材(cai)料(liao)時,條件允許(xu)情況(kuang)下一般都選用(yong)密度(du)相對較低的(de)碳化硅(gui)、陶(tao)瓷等(deng)材(cai)料(liao)。
2.在正(zheng)常及擾(rao)動條件下(xia)產(chan)生的(de)振(zhen)動
泵運行時,其轉子及清江浦機械密封會(hui)(hui)受到液力振動(dong)影響,當流(liu)量發生變化時,葉(xie)輪入口(kou)處液體會(hui)(hui)產(chan)生波(bo)動(dong),若不是在(zai)最佳效(xiao)率下運(yun)行,葉(xie)輪入口(kou)及擴壓管處的(de)流(liu)體壓頭(tou)會(hui)(hui)增大。低于(yu)或高于(yu)最佳效(xiao)率點(dian)的(de)流(liu)量時,或輸送介質無法達(da)到泵的(de)氣(qi)蝕(shi)余量時,都可能產(chan)生氣(qi)蝕(shi)現象,則密封激(ji)振就更明顯。另外,入口(kou)處介質的(de)流(liu)動(dong)還(huan)會(hui)(hui)受到泵內介質自循(xun)環的(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,防止介質在清江浦機械密封的(de)表面氣(qi)蝕(shi)產生激振。
3.溫度及(ji)壓(ya)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,引起清江浦機械密封振動。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。由于清江浦機械密封的一側固定(ding)在殼體上(shang)(shang),而另一端固定(ding)在轉軸上(shang)(shang),所以必須有吸收這兩(liang)種不(bu)同(tong)振(zhen)動(dong)的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多清江浦機械密封產生(sheng)干擾(rao)。當(dang)密封腔內壓力發生(sheng)變(bian)化時(shi),作(zuo)用在密封端面上的載荷也(ye)會(hui)隨之(zhi)發生(sheng)變(bian)化,從而產生(sheng)突(tu)變(bian)載荷引(yin)起振動。
4.制造安裝原因產(chan)生的(de)振動
密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面粗(cu)糙度(du)過大,不(bu)(bu)能保(bao)證很好的(de)(de)貼(tie)合性,密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)穩(wen)定(ding)性就會受到影響(xiang),影響(xiang)程度(du)不(bu)(bu)僅取決于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)具(ju)體(ti)結構,而且取決于(yu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)運行(xing)參數。密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一周(zhou)其補償(chang)環(huan)都要作相應的(de)(de)運行(xing),從(cong)而保(bao)證密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面的(de)(de)貼(tie)合性。對于(yu)滑動(dong)輔助密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面上的(de)(de)載(zai)荷沿圓周(zhou)變化,應盡量防止不(bu)(bu)受載(zai)荷的(de)(de)一側(ce)(ce)發(fa)生泄漏(lou),受載(zai)荷的(de)(de)一側(ce)(ce)出現過度(du)磨(mo)損的(de)(de)現象。泄漏(lou)會使(shi)流體(ti)的(de)(de)雜粒滲(shen)到端面液膜中,從(cong)而加速密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)端面磨(mo)損。
密(mi)封(feng)件在加工過(guo)程(cheng)中,一般不(bu)(bu)能用(yong)機械方法加以平衡(heng)。在設(she)計中要盡量減少不(bu)(bu)平衡(heng)因素,如單彈(dan)簧就會造成不(bu)(bu)平衡(heng),特別(bie)是在制造粗糙的(de)動環或向密(mi)封(feng)件傳遞的(de)動力(li)具有“尾隨(sui)脈沖(chong)”情況時,更應(ying)注意不(bu)(bu)平衡(heng)問題。
在(zai)采用(yong)內(nei)裝式機(ji)械密(mi)封(feng)時,作(zuo)用(yong)在(zai)密(mi)封(feng)上的(de)沖擊力常常是(shi)由泵(beng)送介質的(de)自循(xun)環(huan)(huan)造成(cheng)的(de)。為確保密(mi)封(feng)性能,自循(xun)環(huan)(huan)液(ye)體應從兩密(mi)封(feng)端的(de)外側通過。若流量過大,則作(zuo)用(yong)在(zai)密(mi)封(feng)環(huan)(huan)上的(de)沖擊力可(ke)能會使密(mi)封(feng)端錯位,其(qi)后果自然是(shi)振動。
為減輕振動(dong)的(de)(de)影響(xiang),可(ke)(ke)以(yi)使(shi)自循(xun)環(huan)流(liu)(liu)(liu)體,由切向(xiang)入(ru)口;如有可(ke)(ke)能,循(xun)環(huan)流(liu)(liu)(liu)量可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)密封(feng)腔內襯套的(de)(de)配合(he)間隙加以(yi)控制,或者將密封(feng)腔內的(de)(de)吸(xi)入(ru)管和排出管反接,使(shi)流(liu)(liu)(liu)向(xiang)改(gai)變(bian)而形成逆(ni)循(xun)環(huan)。后一種(zhong)方法常(chang)在立式泵中采用,因(yin)為它(ta)同時解決了密封(feng)腔上部的(de)(de)排氣問題(ti);但是,這常(chang)被人們所忽視,甚(shen)至在臥(wo)式泵的(de)(de)設(she)計(ji)中,密封(feng)腔內由于逆(ni)循(xun)環(huan)產生的(de)(de)壓差而會顯(xian)著改(gai)善密封(feng)效果。