掃一掃,加微信
聯系客服,馬上詢價
發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):126970 來源:
1.泵自身構體(ti)引起的振動
離心泵是由軸、軸承及安裝(zhuang)(zhuang)在軸上的葉輪,驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(如(ru)電機、汽輪機、燃氣輪機驅(qu)動(dong)(dong)等(deng))構成(cheng)的。泵軸振(zhen)動(dong)(dong)、轉(zhuan)子不平衡、驅(qu)動(dong)(dong)軸不同心、軸承缺陷、葉片(pian)及軸上其他部(bu)件(jian)松動(dong)(dong)等(deng),都有可(ke)能引起振(zhen)動(dong)(dong)。使用振(zhen)動(dong)(dong)監測裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)測得單個(ge)振(zhen)動(dong)(dong)頻率(lv),用于分(fen)析這(zhe)些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的天寧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天寧機械密封中的彈(dan)性(xing)元件(jian)固(gu)有頻(pin)率相同,就(jiu)可(ke)造成(cheng)摩擦副磨損(sun)加(jia)快或疲勞損(sun)傷。當然,這種(zhong)損(sun)傷還有其(qi)他因素。所(suo)以在設計或選型(xing)時(shi),必須保證可(ke)預測(ce)的共振(zhen)頻(pin)率不(bu)(bu)要與激勵頻(pin)率重合(he),應采取可(ke)靠減(jian)振(zhen)措施,設計的臨(lin)界轉(zhuan)速不(bu)(bu)能與工作轉(zhuan)速相距太近;在操(cao)作溫度下,將安(an)裝誤差(cha)減(jian)至最(zui)小(xiao),因為這些誤差(cha)會導致(zhi)密封彈(dan)性(xing)裝置的位移;轉(zhuan)子要充(chong)分平衡;垂直安(an)裝軸上的軸承(cheng),其(qi)承(cheng)受的載荷應使(shi)滾動件(jian)打(da)滑(hua)的可(ke)能性(xing)減(jian)至最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)天寧機械密封的彈性元件(包括單彈簧(huang)(huang)和多彈簧(huang)(huang)),彈簧(huang)(huang)本身可承受大部(bu)分振動載荷,輔助(zhu)密封也有一定減振效果,如楔形環(huan)、O形圈、膨(peng)脹(zhang)石墨等;
(2)對于支承在彈簧上的(de)質量較小的(de)密封,如(ru)石墨(mo)密封環的(de)結構(gou),其固有頻率相對較大;
(3)支承在低彈性(xing)彈簧上的質量較(jiao)大(da)的密封,其固有頻(pin)率相對較(jiao)小,且(qie)腔體內壓力較(jiao)低情況下出現(xian)共振可能性(xing)較(jiao)小,金(jin)屬波(bo)紋管(guan)型密封根據(ju)不同的強(qiang)度設(she)計,其彈性(xing)有高(gao)有低;
(4)由于沒有(you)滑動的輔(fu)助密(mi)封(feng),所以(yi)依靠密(mi)封(feng)端面上的液膜(mo)或液體減(jian)振,當(dang)然也可以(yi)設計帶(dai)滑動的輔(fu)助密(mi)封(feng),提高它的穩定性和剛性;
(5)大多數天寧機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型天寧機械密封,要(yao)特別(bie)注意避免軸向共振,異常(chang)振動會加劇波紋管疲勞斷裂。如泵軸上軸承(cheng)的軸向游(you)隙(xi)調(diao)整不當(dang)就(jiu)容易出(chu)現這現象。
另(ling)外根(gen)據密(mi)封環材料(liao)(liao)的不同,特別是當采用碳(tan)化鎢(wu)類高密(mi)度材料(liao)(liao)時(shi),更(geng)應注意共振問題。因(yin)此,當支承在彈性元件的密(mi)封環需要采用硬質材料(liao)(liao)時(shi),條件允(yun)許(xu)情(qing)況下一(yi)般都選(xuan)用密(mi)度相(xiang)對較(jiao)低的碳(tan)化硅、陶瓷等材料(liao)(liao)。
2.在正常及擾動(dong)條件下產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及天寧機械密封會(hui)受到(dao)液(ye)力振(zhen)動影響,當流量(liang)發(fa)生變(bian)化時(shi),葉輪入口處(chu)液(ye)體會(hui)產(chan)生波動,若(ruo)不是在最佳效率下(xia)運行,葉輪入口及擴壓管處(chu)的(de)(de)流體壓頭會(hui)增大。低于(yu)或(huo)高于(yu)最佳效率點的(de)(de)流量(liang)時(shi),或(huo)輸送介質(zhi)(zhi)無法(fa)達到(dao)泵(beng)(beng)的(de)(de)氣蝕(shi)余量(liang)時(shi),都可能產(chan)生氣蝕(shi)現象,則密封(feng)激振(zhen)就更明顯。另外,入口處(chu)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)流動還會(hui)受到(dao)泵(beng)(beng)內(nei)介質(zhi)(zhi)自循環(huan)的(de)(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,防止介質在天寧機械密封的表面氣蝕(shi)產生激振。
3.溫(wen)度及(ji)壓力變化(hua)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,引起天寧機械密封振動。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。由于天寧機械密封的一側(ce)固定(ding)在殼體(ti)上,而另一端固定(ding)在轉軸上,所以必須有吸收這(zhe)兩種不(bu)同振動的能(neng)力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多天寧機械密封產生(sheng)(sheng)干擾。當(dang)密封腔內(nei)壓力發(fa)生(sheng)(sheng)變化時,作用在密封端面(mian)上的載荷也會隨之(zhi)發(fa)生(sheng)(sheng)變化,從而產生(sheng)(sheng)突變載荷引起(qi)振動(dong)。
4.制造(zao)安裝原因產生的(de)振動(dong)
密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)(duan)面粗糙度(du)(du)過(guo)大,不能(neng)保證很(hen)好的(de)(de)貼合性,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)穩(wen)定(ding)性就會(hui)受到影響,影響程度(du)(du)不僅(jin)取決(jue)于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)具體結構,而且取決(jue)于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)運行(xing)參數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)每旋(xuan)轉一周其補償環(huan)都要(yao)作相應(ying)的(de)(de)運行(xing),從而保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)(duan)面的(de)(de)貼合性。對于滑動輔助(zhu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)件,如(ru)O形圈(quan)或楔形環(huan),密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面上的(de)(de)載荷(he)沿圓周變化,應(ying)盡量防止不受載荷(he)的(de)(de)一側發生泄漏,受載荷(he)的(de)(de)一側出(chu)現(xian)過(guo)度(du)(du)磨損(sun)的(de)(de)現(xian)象。泄漏會(hui)使(shi)流體的(de)(de)雜粒(li)滲到端(duan)(duan)面液膜(mo)中,從而加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)(duan)面磨損(sun)。
密封件在加(jia)工過程(cheng)中(zhong),一般不能(neng)用(yong)機械方(fang)法加(jia)以平衡(heng)。在設計中(zhong)要盡量(liang)減少不平衡(heng)因素(su),如單彈簧就(jiu)會造成不平衡(heng),特別是在制造粗糙的動環或向密封件傳遞的動力具(ju)有(you)“尾隨脈沖”情況(kuang)時,更應(ying)注意不平衡(heng)問題。
在采用內裝式機(ji)械密封時,作用在密封上的(de)(de)沖擊(ji)力常常是(shi)由泵送(song)介(jie)質的(de)(de)自(zi)循(xun)環造(zao)成(cheng)的(de)(de)。為確(que)保密封性能(neng),自(zi)循(xun)環液體應從兩密封端(duan)的(de)(de)外側通(tong)過(guo)。若流量過(guo)大,則作用在密封環上的(de)(de)沖擊(ji)力可能(neng)會使密封端(duan)錯位(wei),其(qi)后果自(zi)然是(shi)振動。
為減(jian)輕振動的(de)(de)影響,可(ke)以(yi)使自循(xun)環(huan)流體(ti),由(you)切向入(ru)口;如有(you)可(ke)能,循(xun)環(huan)流量(liang)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)密(mi)封(feng)(feng)(feng)腔內襯套(tao)的(de)(de)配合間隙加以(yi)控制(zhi),或者將(jiang)密(mi)封(feng)(feng)(feng)腔內的(de)(de)吸入(ru)管和排出管反接,使流向改變(bian)而形成逆循(xun)環(huan)。后一種方法(fa)常在立式(shi)(shi)泵中采用,因為它同(tong)時(shi)解決了密(mi)封(feng)(feng)(feng)腔上(shang)部的(de)(de)排氣(qi)問題;但(dan)是,這(zhe)常被人們(men)所忽視,甚至在臥式(shi)(shi)泵的(de)(de)設計(ji)中,密(mi)封(feng)(feng)(feng)腔內由(you)于逆循(xun)環(huan)產生的(de)(de)壓差而會顯著改善密(mi)封(feng)(feng)(feng)效(xiao)果。