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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125566 來源:
1.泵自身構體(ti)引起的振動
離心(xin)泵是由軸(zhou)、軸(zhou)承及(ji)安裝(zhuang)在軸(zhou)上的(de)葉輪(lun),驅動(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)(如(ru)電機、汽輪(lun)機、燃氣(qi)輪(lun)機驅動(dong)(dong)等)構成的(de)。泵軸(zhou)振(zhen)動(dong)(dong)、轉子(zi)不(bu)平衡(heng)、驅動(dong)(dong)軸(zhou)不(bu)同心(xin)、軸(zhou)承缺陷、葉片及(ji)軸(zhou)上其他部件松動(dong)(dong)等,都有可能引起振(zhen)動(dong)(dong)。使用振(zhen)動(dong)(dong)監測裝(zhuang)置(zhi)可以測得單個振(zhen)動(dong)(dong)頻率,用于分析這些振(zhen)源(yuan)類型。
裝在泵軸上的桑珠孜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桑珠孜機械密封中的彈(dan)性元件(jian)固有頻率相同,就可造成摩擦(ca)副磨損加快(kuai)或(huo)疲勞損傷(shang)。當(dang)然,這(zhe)種損傷(shang)還有其(qi)他(ta)因素。所(suo)以(yi)在設計(ji)或(huo)選型時,必須保證可預測的共振(zhen)頻率不要(yao)與激勵頻率重合,應(ying)(ying)采取可靠減(jian)振(zhen)措施,設計(ji)的臨界轉(zhuan)速不能(neng)與工(gong)作轉(zhuan)速相距太近;在操作溫度下,將(jiang)安裝誤(wu)差(cha)減(jian)至(zhi)最小(xiao),因為這(zhe)些誤(wu)差(cha)會(hui)導致密(mi)封彈(dan)性裝置(zhi)的位移;轉(zhuan)子(zi)要(yao)充分平衡(heng);垂直安裝軸上的軸承,其(qi)承受的載荷(he)應(ying)(ying)使滾動件(jian)打滑的可能(neng)性減(jian)至(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)桑珠孜機械密封的彈性元(yuan)件(包(bao)括單彈簧和多彈簧),彈簧本身可承受大部分(fen)振動載荷(he),輔助密封(feng)也有一定減振效果,如(ru)楔形(xing)環、O形(xing)圈(quan)、膨脹石墨等;
(2)對于(yu)支承在彈(dan)簧上的質量較(jiao)小的密封(feng)(feng),如石墨密封(feng)(feng)環(huan)的結構,其固(gu)有頻率相對較(jiao)大;
(3)支承在低彈性彈簧上的質量較大的密封,其固有頻率相對(dui)較小,且腔體內(nei)壓力較低情況下出現共(gong)振可能性較小,金屬波紋管型(xing)密封根據不同的強度(du)設計,其彈性有高有低;
(4)由于沒有滑(hua)(hua)動的(de)輔(fu)助密封(feng),所以依靠(kao)密封(feng)端面上的(de)液(ye)膜(mo)或液(ye)體減振,當然也可以設計帶滑(hua)(hua)動的(de)輔(fu)助密封(feng),提高(gao)它(ta)的(de)穩定(ding)性(xing)和剛(gang)性(xing);
(5)大多數桑珠孜機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型桑珠孜機械密封,要特別(bie)注(zhu)意避免軸向共振,異常(chang)振動會(hui)加(jia)劇波(bo)紋管疲勞斷(duan)裂(lie)。如泵軸上軸承的(de)軸向游隙調整不當就容易(yi)出現這(zhe)現象。
另外(wai)根據(ju)密(mi)封環材料(liao)的(de)不同,特(te)別是當采(cai)(cai)用(yong)碳化(hua)鎢類高密(mi)度材料(liao)時(shi),更應注(zhu)意共振問(wen)題。因此,當支承(cheng)在彈性元件的(de)密(mi)封環需要采(cai)(cai)用(yong)硬質材料(liao)時(shi),條件允(yun)許(xu)情況下一般都選(xuan)用(yong)密(mi)度相對較低的(de)碳化(hua)硅(gui)、陶瓷等材料(liao)。
2.在正常及擾(rao)動條件下產生(sheng)的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及桑珠孜機械密封會(hui)(hui)受(shou)到液力振動(dong)(dong)影響,當流(liu)(liu)量發(fa)生(sheng)(sheng)變化(hua)時,葉輪(lun)入(ru)(ru)(ru)口處液體會(hui)(hui)產生(sheng)(sheng)波(bo)動(dong)(dong),若不(bu)是在最佳效(xiao)率下運行,葉輪(lun)入(ru)(ru)(ru)口及擴壓管處的(de)流(liu)(liu)體壓頭會(hui)(hui)增大(da)。低于或(huo)高于最佳效(xiao)率點的(de)流(liu)(liu)量時,或(huo)輸送介(jie)質無法達到泵的(de)氣蝕余量時,都可能產生(sheng)(sheng)氣蝕現象,則密封激振就更(geng)明(ming)顯。另外,入(ru)(ru)(ru)口處介(jie)質的(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)還會(hui)(hui)受(shou)到泵內介(jie)質自循環的(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,防止介質在桑珠孜機械密封的(de)表面氣蝕產生激振。
3.溫度及壓(ya)力變化(hua)使泵變形而產生的振(zhen)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,引起桑珠孜機械密封振動。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。由于桑珠孜機械密封的(de)一側固定(ding)在(zai)殼體(ti)上(shang),而另一端固定(ding)在(zai)轉軸上(shang),所(suo)以必須(xu)有吸(xi)收這兩(liang)種不同振動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多桑珠孜機械密封產生(sheng)干(gan)擾。當密(mi)封(feng)腔內壓力發生(sheng)變化(hua)時(shi),作用在密(mi)封(feng)端面上的載荷(he)也會隨之(zhi)發生(sheng)變化(hua),從而產生(sheng)突變載荷(he)引(yin)起振動。
4.制造安裝原因產(chan)生的振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)粗糙(cao)度(du)過(guo)大(da),不(bu)能保證很(hen)好的(de)(de)貼合(he)性,密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)穩定性就會(hui)受到(dao)影響,影響程度(du)不(bu)僅取決(jue)于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)具體結構,而且取決(jue)于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)運(yun)行(xing)參(can)數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一(yi)周其補償環(huan)都要作相應的(de)(de)運(yun)行(xing),從而保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)的(de)(de)貼合(he)性。對于(yu)滑動輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)上的(de)(de)載荷(he)沿(yan)圓周變化,應盡量防止(zhi)不(bu)受載荷(he)的(de)(de)一(yi)側(ce)發生泄(xie)漏(lou),受載荷(he)的(de)(de)一(yi)側(ce)出現過(guo)度(du)磨損(sun)的(de)(de)現象。泄(xie)漏(lou)會(hui)使(shi)流(liu)體的(de)(de)雜粒滲到(dao)端面(mian)(mian)液(ye)膜中,從而加(jia)速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)磨損(sun)。
密(mi)封(feng)件(jian)在(zai)加工過程(cheng)中(zhong)(zhong),一般(ban)不(bu)能(neng)用機械方法(fa)加以平(ping)(ping)衡(heng)。在(zai)設計中(zhong)(zhong)要(yao)盡量減少不(bu)平(ping)(ping)衡(heng)因素,如單彈簧就會造成(cheng)不(bu)平(ping)(ping)衡(heng),特別(bie)是在(zai)制造粗糙的動(dong)環(huan)或向(xiang)密(mi)封(feng)件(jian)傳遞的動(dong)力(li)具有“尾隨脈沖”情況時(shi),更應注(zhu)意不(bu)平(ping)(ping)衡(heng)問題。
在采用(yong)內(nei)裝式(shi)機械密(mi)封(feng)(feng)時(shi),作用(yong)在密(mi)封(feng)(feng)上的(de)沖(chong)擊力(li)常常是由泵送介質的(de)自循環(huan)(huan)造成的(de)。為確保密(mi)封(feng)(feng)性能,自循環(huan)(huan)液體(ti)應從兩密(mi)封(feng)(feng)端的(de)外側(ce)通過。若流量(liang)過大,則作用(yong)在密(mi)封(feng)(feng)環(huan)(huan)上的(de)沖(chong)擊力(li)可能會使密(mi)封(feng)(feng)端錯位,其后(hou)果自然是振動(dong)。
為(wei)減輕振動的(de)(de)影響,可(ke)以使(shi)自循(xun)環流(liu)體,由(you)切向(xiang)入口;如有可(ke)能(neng),循(xun)環流(liu)量可(ke)以通過密(mi)封腔內襯套(tao)的(de)(de)配合間隙(xi)加(jia)以控制,或者將密(mi)封腔內的(de)(de)吸入管和排出管反(fan)接(jie),使(shi)流(liu)向(xiang)改變而形成逆(ni)循(xun)環。后一種方法常在(zai)立式泵中(zhong)采用,因為(wei)它同時解(jie)決了密(mi)封腔上部的(de)(de)排氣問(wen)題;但(dan)是,這常被人們所忽視,甚至(zhi)在(zai)臥(wo)式泵的(de)(de)設(she)計中(zhong),密(mi)封腔內由(you)于逆(ni)循(xun)環產(chan)生的(de)(de)壓差(cha)而會顯著改善密(mi)封效(xiao)果。