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發布時(shi)間(jian):2022-01-04 11:25:56 人氣:119042 來源(yuan):
1.泵(beng)自(zi)身構體引起(qi)的振動
離(li)心(xin)泵(beng)是由軸(zhou)、軸(zhou)承及安裝(zhuang)在軸(zhou)上(shang)(shang)的(de)葉輪(lun)(lun),驅動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(如(ru)電機(ji)、汽輪(lun)(lun)機(ji)、燃氣輪(lun)(lun)機(ji)驅動(dong)(dong)(dong)等)構成的(de)。泵(beng)軸(zhou)振動(dong)(dong)(dong)、轉(zhuan)子不平衡、驅動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)不同(tong)心(xin)、軸(zhou)承缺陷、葉片(pian)及軸(zhou)上(shang)(shang)其(qi)他部(bu)件松動(dong)(dong)(dong)等,都有(you)可能引起振動(dong)(dong)(dong)。使(shi)用振動(dong)(dong)(dong)監測(ce)裝(zhuang)置可以測(ce)得(de)單(dan)個振動(dong)(dong)(dong)頻率(lv),用于(yu)分析這些振源類型。
裝在泵軸上的通河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通河機械密封中的(de)(de)(de)彈性元件固有(you)(you)頻率(lv)相同,就可(ke)造成摩擦(ca)副磨損加快(kuai)或疲勞(lao)損傷。當(dang)然,這(zhe)種損傷還(huan)有(you)(you)其他因素。所以在(zai)(zai)設計或選(xuan)型時,必須保(bao)證可(ke)預(yu)測的(de)(de)(de)共振頻率(lv)不要與(yu)激勵頻率(lv)重合,應采取可(ke)靠減(jian)振措施,設計的(de)(de)(de)臨界轉(zhuan)速(su)不能(neng)與(yu)工作轉(zhuan)速(su)相距太近;在(zai)(zai)操作溫度下,將安裝(zhuang)誤差減(jian)至(zhi)最小(xiao),因為(wei)這(zhe)些誤差會導致密封彈性裝(zhuang)置的(de)(de)(de)位移(yi);轉(zhuan)子要充分平衡;垂直安裝(zhuang)軸(zhou)上的(de)(de)(de)軸(zhou)承,其承受的(de)(de)(de)載荷應使滾動(dong)件打(da)滑的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性減(jian)至(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)通河機械密封的彈(dan)性元件(包括(kuo)單(dan)彈(dan)簧(huang)和多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身(shen)可承受大部分振動載(zai)荷(he),輔助密封也有一定減(jian)振效果,如楔形環、O形圈、膨脹石(shi)墨等;
(2)對于支承在彈(dan)簧(huang)上的質量較小的密(mi)封(feng),如(ru)石墨(mo)密(mi)封(feng)環的結構,其(qi)固有頻率相對較大;
(3)支承在低(di)(di)彈性(xing)彈簧上(shang)的(de)質量(liang)較(jiao)大的(de)密(mi)封(feng),其固有(you)頻率(lv)相對較(jiao)小,且(qie)腔(qiang)體內壓力較(jiao)低(di)(di)情況(kuang)下(xia)出現共振可能性(xing)較(jiao)小,金屬波紋管型密(mi)封(feng)根據不同的(de)強度設計(ji),其彈性(xing)有(you)高(gao)有(you)低(di)(di);
(4)由于沒有滑動的(de)(de)輔(fu)助(zhu)密封,所以依靠密封端面上的(de)(de)液膜或液體減振,當(dang)然也可以設計帶滑動的(de)(de)輔(fu)助(zhu)密封,提高它(ta)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)和剛性(xing)(xing);
(5)大多數通河機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型通河機械密封,要(yao)特別注(zhu)意(yi)避免軸(zhou)向共振(zhen),異常(chang)振(zhen)動會(hui)加劇波紋(wen)管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游隙調整(zheng)不當就容易(yi)出現(xian)這(zhe)現(xian)象(xiang)。
另外根(gen)據密(mi)(mi)(mi)封(feng)環(huan)材料(liao)的不同,特別是當(dang)采用碳化鎢類高密(mi)(mi)(mi)度材料(liao)時,更應(ying)注意共(gong)振(zhen)問題。因(yin)此,當(dang)支承在彈性元件(jian)的密(mi)(mi)(mi)封(feng)環(huan)需要采用硬質材料(liao)時,條件(jian)允許情況(kuang)下一(yi)般都選用密(mi)(mi)(mi)度相對較低的碳化硅、陶瓷等材料(liao)。
2.在正常及擾動條(tiao)件下(xia)產生的振動
泵運行時,其轉子及通河機械密封會(hui)受到(dao)液力振動影(ying)響(xiang),當流量發(fa)生(sheng)變化時(shi),葉輪入口(kou)處(chu)液體會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)波(bo)動,若(ruo)不(bu)是在最佳(jia)效(xiao)率(lv)下運行(xing),葉輪入口(kou)及擴壓管處(chu)的(de)流體壓頭會(hui)增大(da)。低于或(huo)高于最佳(jia)效(xiao)率(lv)點的(de)流量時(shi),或(huo)輸送介質無法達到(dao)泵(beng)的(de)氣蝕余量時(shi),都可能產(chan)(chan)生(sheng)氣蝕現象,則密封激振就(jiu)更明顯。另外,入口(kou)處(chu)介質的(de)流動還會(hui)受到(dao)泵(beng)內介質自循環的(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,防止介質在通河機械密封的表面(mian)氣蝕產生激振。
3.溫度及壓力變化使泵變形(xing)而(er)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,引起通河機械密封振動。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。由于通河機械密封的一側固(gu)定在(zai)殼體上(shang),而另一端固(gu)定在(zai)轉(zhuan)軸上(shang),所(suo)以必須有吸(xi)收(shou)這(zhe)兩種不同(tong)振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多通河機械密封產(chan)生干擾。當密封腔內壓力發生變(bian)化時(shi),作用在密封端(duan)面上的(de)載荷也會隨之發生變(bian)化,從而產(chan)生突變(bian)載荷引(yin)起振(zhen)動。
4.制(zhi)造(zao)安裝原因產生(sheng)的振動(dong)
密(mi)封(feng)(feng)端面(mian)粗糙度過大,不能保證很好的(de)貼合性,密(mi)封(feng)(feng)的(de)穩定性就會(hui)受(shou)到(dao)影響(xiang),影響(xiang)程度不僅取(qu)決于(yu)密(mi)封(feng)(feng)的(de)具體結構,而且取(qu)決于(yu)密(mi)封(feng)(feng)運(yun)行(xing)參數。密(mi)封(feng)(feng)每旋轉一周其(qi)補償環(huan)都要(yao)作相(xiang)應(ying)的(de)運(yun)行(xing),從而保證密(mi)封(feng)(feng)端面(mian)的(de)貼合性。對于(yu)滑動(dong)輔(fu)助密(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)封(feng)(feng)面(mian)上(shang)的(de)載(zai)荷沿圓周變(bian)化,應(ying)盡量防止(zhi)不受(shou)載(zai)荷的(de)一側發生泄漏,受(shou)載(zai)荷的(de)一側出現過度磨(mo)損(sun)的(de)現象。泄漏會(hui)使流(liu)體的(de)雜(za)粒(li)滲到(dao)端面(mian)液膜中,從而加速密(mi)封(feng)(feng)端面(mian)磨(mo)損(sun)。
密封(feng)件(jian)在(zai)加工過程中,一般不(bu)(bu)能用機(ji)械方法(fa)加以平(ping)衡。在(zai)設計中要盡量減少不(bu)(bu)平(ping)衡因素,如(ru)單彈簧就會造成不(bu)(bu)平(ping)衡,特(te)別是在(zai)制(zhi)造粗糙的動(dong)環或向密封(feng)件(jian)傳(chuan)遞(di)的動(dong)力具有“尾隨脈沖”情況時,更應注意(yi)不(bu)(bu)平(ping)衡問題。
在采用(yong)(yong)(yong)內(nei)裝式機械密(mi)封(feng)(feng)時,作用(yong)(yong)(yong)在密(mi)封(feng)(feng)上的沖擊力常常是由泵送介質(zhi)的自(zi)循環造成的。為(wei)確(que)保密(mi)封(feng)(feng)性能(neng)(neng),自(zi)循環液體應(ying)從兩密(mi)封(feng)(feng)端的外側通過(guo)。若(ruo)流量過(guo)大,則(ze)作用(yong)(yong)(yong)在密(mi)封(feng)(feng)環上的沖擊力可能(neng)(neng)會使密(mi)封(feng)(feng)端錯位,其后果自(zi)然(ran)是振動(dong)。
為減(jian)輕(qing)振(zhen)動(dong)的(de)影響,可以(yi)(yi)使自循(xun)(xun)環(huan)(huan)流(liu)體,由切向入口;如有可能(neng),循(xun)(xun)環(huan)(huan)流(liu)量可以(yi)(yi)通過密(mi)封腔(qiang)內(nei)襯套(tao)的(de)配合間隙加以(yi)(yi)控制,或者(zhe)將(jiang)密(mi)封腔(qiang)內(nei)的(de)吸入管和排出管反接,使流(liu)向改變(bian)而(er)形成逆(ni)循(xun)(xun)環(huan)(huan)。后一種方法常在(zai)立式泵(beng)中采(cai)用(yong),因(yin)為它同時解決了(le)密(mi)封腔(qiang)上部的(de)排氣問題;但是,這常被人們所忽視(shi),甚至在(zai)臥式泵(beng)的(de)設計中,密(mi)封腔(qiang)內(nei)由于逆(ni)循(xun)(xun)環(huan)(huan)產(chan)生的(de)壓差而(er)會顯著改善密(mi)封效果。