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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:119245 來源:
1.泵自身(shen)構體引起(qi)的振動(dong)
離心泵是由(you)軸、軸承及安裝在軸上的葉輪(lun),驅動(dong)(dong)裝置(zhi)(如電機、汽輪(lun)機、燃氣(qi)輪(lun)機驅動(dong)(dong)等)構成的。泵軸振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)、轉(zhuan)子不平衡、驅動(dong)(dong)軸不同心、軸承缺(que)陷、葉片及軸上其他部(bu)件松動(dong)(dong)等,都有可(ke)能引起(qi)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)。使用振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)監(jian)測裝置(zhi)可(ke)以(yi)測得單個振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)頻率,用于分析這些(xie)振(zhen)(zhen)源(yuan)類型。
裝在泵軸上的沙市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沙市機械密封中的彈性(xing)元件(jian)固有頻(pin)率相同,就可(ke)造成摩(mo)擦副磨損加快或疲勞損傷。當(dang)然(ran),這種損傷還有其他因素(su)。所(suo)以(yi)在設(she)計或選(xuan)型時(shi),必須(xu)保證可(ke)預測的共振頻(pin)率不(bu)要與(yu)激勵頻(pin)率重合,應采(cai)取可(ke)靠減(jian)振措施,設(she)計的臨界轉速不(bu)能與(yu)工作轉速相距(ju)太近;在操(cao)作溫度下,將安裝誤差減(jian)至(zhi)(zhi)最小(xiao),因為這些(xie)誤差會導致密封(feng)彈性(xing)裝置的位移(yi);轉子要充分(fen)平衡;垂直安裝軸上(shang)的軸承(cheng),其承(cheng)受的載荷(he)應使滾動件(jian)打滑(hua)的可(ke)能性(xing)減(jian)至(zhi)(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)沙市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(shou)大部分振(zhen)動載荷(he),輔(fu)助(zhu)密封也有一定減振(zhen)效果,如楔(xie)形環、O形圈、膨脹石(shi)墨(mo)等;
(2)對于支承在彈簧上的(de)質(zhi)量較小的(de)密(mi)封,如(ru)石墨密(mi)封環的(de)結構,其固有頻(pin)率相(xiang)對較大;
(3)支承在低彈性彈簧(huang)上(shang)的(de)(de)(de)質量(liang)較(jiao)大的(de)(de)(de)密(mi)封,其(qi)(qi)固(gu)有頻率相對較(jiao)小,且腔體內壓(ya)力較(jiao)低情(qing)況下出現共(gong)振可(ke)能性較(jiao)小,金屬波紋管(guan)型(xing)密(mi)封根據(ju)不同的(de)(de)(de)強度設(she)計,其(qi)(qi)彈性有高有低;
(4)由于沒(mei)有滑動(dong)的輔助密封(feng),所以依靠密封(feng)端面上的液(ye)膜或液(ye)體減振,當然也可以設計(ji)帶滑動(dong)的輔助密封(feng),提高(gao)它的穩定性和剛性;
(5)大多數沙市機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型沙市機械密封,要特別注意避(bi)免軸(zhou)向(xiang)共振,異常振動(dong)會加劇(ju)波紋管(guan)疲勞(lao)斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的(de)軸(zhou)向(xiang)游隙調整不當就容(rong)易出現(xian)這現(xian)象。
另外根據密封環(huan)材(cai)料(liao)的(de)不同,特別(bie)是當采(cai)用(yong)碳化鎢類(lei)高密度材(cai)料(liao)時,更應注(zhu)意共振(zhen)問題。因(yin)此(ci),當支承在彈性元件的(de)密封環(huan)需(xu)要采(cai)用(yong)硬質材(cai)料(liao)時,條件允許情況(kuang)下一般都(dou)選用(yong)密度相對較低(di)的(de)碳化硅、陶(tao)瓷等(deng)材(cai)料(liao)。
2.在(zai)正常及擾動條件(jian)下產生的振(zhen)動
泵運行時,其轉子及沙市機械密封會(hui)(hui)受到液力振(zhen)動影響,當(dang)流(liu)量發生(sheng)變化(hua)時,葉(xie)輪入口(kou)處(chu)液體會(hui)(hui)產(chan)生(sheng)波(bo)動,若不是在最(zui)(zui)佳效(xiao)率下(xia)運行,葉(xie)輪入口(kou)及(ji)擴壓(ya)管處(chu)的流(liu)體壓(ya)頭會(hui)(hui)增大。低于或(huo)高于最(zui)(zui)佳效(xiao)率點的流(liu)量時,或(huo)輸送介質(zhi)無法達到泵(beng)的氣蝕(shi)余量時,都可(ke)能產(chan)生(sheng)氣蝕(shi)現象,則密封激振(zhen)就更明顯。另外,入口(kou)處(chu)介質(zhi)的流(liu)動還會(hui)(hui)受到泵(beng)內介質(zhi)自循環(huan)的干擾。
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,防止介質在沙市機械密封的表面氣蝕產生(sheng)激振。
3.溫度(du)及壓力變化使泵變形(xing)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,引起沙市機械密封振動。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。由于沙市機械密封的一側(ce)固(gu)定(ding)在(zai)殼體上(shang),而另(ling)一端固(gu)定(ding)在(zai)轉軸上(shang),所以(yi)必(bi)須有吸收這兩種不同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多沙市機械密封產(chan)生干擾。當(dang)密封腔(qiang)內壓力發(fa)生變化(hua)時,作用在密封端面(mian)上的載(zai)(zai)荷也(ye)會隨(sui)之發(fa)生變化(hua),從(cong)而(er)產(chan)生突變載(zai)(zai)荷引起(qi)振(zhen)動。
4.制造安裝原因產生的振動
密(mi)封(feng)端面(mian)(mian)粗糙度(du)過大,不(bu)(bu)能(neng)保證很好的貼(tie)合性(xing),密(mi)封(feng)的穩定性(xing)就會(hui)受到影響,影響程度(du)不(bu)(bu)僅取(qu)決(jue)于密(mi)封(feng)的具體(ti)結構,而且(qie)取(qu)決(jue)于密(mi)封(feng)運行參數。密(mi)封(feng)每旋轉一周(zhou)其補償(chang)環都(dou)要作相應(ying)的運行,從(cong)而保證密(mi)封(feng)端面(mian)(mian)的貼(tie)合性(xing)。對(dui)于滑動輔(fu)助密(mi)封(feng)件,如O形圈(quan)或楔形環,密(mi)封(feng)面(mian)(mian)上的載(zai)(zai)荷(he)沿圓周(zhou)變化,應(ying)盡(jin)量防止不(bu)(bu)受載(zai)(zai)荷(he)的一側發生泄漏(lou),受載(zai)(zai)荷(he)的一側出現過度(du)磨損的現象。泄漏(lou)會(hui)使流體(ti)的雜(za)粒滲到端面(mian)(mian)液膜中,從(cong)而加速密(mi)封(feng)端面(mian)(mian)磨損。
密封件在(zai)加工過程(cheng)中(zhong),一般不能用機械方法加以平衡(heng)。在(zai)設計中(zhong)要(yao)盡量減少(shao)不平衡(heng)因素(su),如單彈簧就(jiu)會造成不平衡(heng),特別是(shi)在(zai)制造粗糙的(de)動環或向密封件傳遞的(de)動力具有“尾隨(sui)脈沖”情(qing)況時,更應注意不平衡(heng)問題(ti)。
在采(cai)用內裝式(shi)機械(xie)密(mi)封(feng)時,作用在密(mi)封(feng)上的(de)(de)沖(chong)擊力(li)常常是由泵送(song)介質的(de)(de)自循環造成的(de)(de)。為確保密(mi)封(feng)性(xing)能(neng),自循環液體應從兩密(mi)封(feng)端的(de)(de)外側通過(guo)。若流量過(guo)大,則作用在密(mi)封(feng)環上的(de)(de)沖(chong)擊力(li)可(ke)能(neng)會使密(mi)封(feng)端錯位,其(qi)后果自然是振動。
為減輕振動的(de)(de)影響(xiang),可以(yi)使(shi)自循環(huan)流(liu)體,由(you)切向入口;如有(you)可能,循環(huan)流(liu)量可以(yi)通過密(mi)封(feng)腔內(nei)襯(chen)套的(de)(de)配合(he)間隙加以(yi)控制,或(huo)者將(jiang)密(mi)封(feng)腔內(nei)的(de)(de)吸入管和排出管反(fan)接,使(shi)流(liu)向改變而形(xing)成逆(ni)循環(huan)。后一(yi)種方(fang)法常(chang)在(zai)立式泵中(zhong)采用,因為它同(tong)時解決了密(mi)封(feng)腔上(shang)部的(de)(de)排氣問題;但是(shi),這常(chang)被人們所忽視,甚至在(zai)臥式泵的(de)(de)設計(ji)中(zhong),密(mi)封(feng)腔內(nei)由(you)于逆(ni)循環(huan)產生的(de)(de)壓差而會顯著改善密(mi)封(feng)效果。