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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):125636 來(lai)源(yuan):
1.泵自身構體引起(qi)的振動(dong)
離心泵是由(you)軸(zhou)、軸(zhou)承及安裝(zhuang)在軸(zhou)上的葉輪,驅(qu)動(dong)(dong)裝(zhuang)置(如電機、汽輪機、燃氣輪機驅(qu)動(dong)(dong)等)構成的。泵軸(zhou)振(zhen)動(dong)(dong)、轉子(zi)不平衡、驅(qu)動(dong)(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承缺陷、葉片及軸(zhou)上其他(ta)部件松動(dong)(dong)等,都有(you)可(ke)能(neng)引起(qi)振(zhen)動(dong)(dong)。使用(yong)振(zhen)動(dong)(dong)監測裝(zhuang)置可(ke)以測得單個振(zhen)動(dong)(dong)頻率,用(yong)于分(fen)析這些振(zhen)源(yuan)類(lei)型。
裝在泵軸上的旺蒼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旺蒼機械密封中的(de)彈性元件固有頻(pin)率(lv)(lv)相(xiang)同,就可(ke)造(zao)成摩(mo)擦(ca)副磨損(sun)(sun)加快或(huo)疲勞損(sun)(sun)傷(shang)。當然,這(zhe)種損(sun)(sun)傷(shang)還(huan)有其他因(yin)素。所以在設計或(huo)選型時(shi),必須保證可(ke)預(yu)測的(de)共振(zhen)頻(pin)率(lv)(lv)不要與激勵頻(pin)率(lv)(lv)重合,應采取(qu)可(ke)靠減振(zhen)措(cuo)施,設計的(de)臨界轉(zhuan)速不能與工作(zuo)(zuo)轉(zhuan)速相(xiang)距太(tai)近(jin);在操(cao)作(zuo)(zuo)溫度下,將安裝誤差減至(zhi)最小(xiao),因(yin)為(wei)這(zhe)些誤差會導致密封彈性裝置的(de)位移;轉(zhuan)子要充(chong)分平衡;垂直安裝軸(zhou)上(shang)的(de)軸(zhou)承,其承受的(de)載荷應使滾動件打滑的(de)可(ke)能性減至(zhi)最小(xiao)。
需要說明的是:
(1)旺蒼機械密封的(de)彈(dan)性元件(包括(kuo)單彈(dan)簧(huang)和多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身可承受大部分振動載荷,輔助密(mi)封也有一定減振效(xiao)果(guo),如楔(xie)形(xing)(xing)環(huan)、O形(xing)(xing)圈、膨脹(zhang)石墨等;
(2)對于支承在彈簧上(shang)的(de)(de)質量(liang)較小的(de)(de)密封,如石墨密封環的(de)(de)結構,其固有頻率相對較大;
(3)支(zhi)承在低彈性(xing)(xing)彈簧上的質量(liang)較(jiao)大的密封,其(qi)固(gu)有(you)(you)頻率相對較(jiao)小(xiao),且(qie)腔體內壓力較(jiao)低情況(kuang)下出(chu)現(xian)共振可能性(xing)(xing)較(jiao)小(xiao),金屬波紋管型(xing)密封根據不同的強度設計,其(qi)彈性(xing)(xing)有(you)(you)高有(you)(you)低;
(4)由于沒有滑(hua)動(dong)的(de)輔助密(mi)封(feng),所以依靠密(mi)封(feng)端面上的(de)液膜或液體減(jian)振,當(dang)然也可以設計帶滑(hua)動(dong)的(de)輔助密(mi)封(feng),提高它的(de)穩定性和剛性;
(5)大多數旺蒼機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型旺蒼機械密封,要特別(bie)注(zhu)意(yi)避免軸向(xiang)共振,異(yi)常(chang)振動(dong)會加劇(ju)波紋管疲勞(lao)斷裂。如(ru)泵軸上軸承的軸向(xiang)游隙調整不當就(jiu)容(rong)易出現這現象。
另外根據密(mi)封環(huan)材料(liao)的(de)不同,特(te)別是(shi)當采(cai)用碳化(hua)鎢(wu)類高密(mi)度(du)材料(liao)時,更應注(zhu)意共振問題。因(yin)此,當支(zhi)承在彈(dan)性元件的(de)密(mi)封環(huan)需要采(cai)用硬質材料(liao)時,條(tiao)件允許情(qing)況下一般都選(xuan)用密(mi)度(du)相對較低(di)的(de)碳化(hua)硅、陶瓷等(deng)材料(liao)。
2.在正常(chang)及擾動(dong)條件下(xia)產生(sheng)的(de)振動(dong)
泵運行時,其轉子及旺蒼機械密封會(hui)受到(dao)液力(li)振動(dong)影響,當流量發生變(bian)化時,葉(xie)輪入(ru)口處液體(ti)會(hui)產(chan)生波動(dong),若不(bu)是在最佳(jia)效率下運行,葉(xie)輪入(ru)口及擴壓(ya)管處的(de)流體(ti)壓(ya)頭(tou)會(hui)增大。低于或高于最佳(jia)效率點的(de)流量時,或輸送介質(zhi)無法達到(dao)泵的(de)氣蝕(shi)余量時,都可能產(chan)生氣蝕(shi)現象(xiang),則密(mi)封激振就更明顯。另外,入(ru)口處介質(zhi)的(de)流動(dong)還會(hui)受到(dao)泵內介質(zhi)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,防止介質在旺蒼機械密封的表面氣蝕產生激振(zhen)。
3.溫度(du)及壓(ya)力變(bian)(bian)化(hua)使泵變(bian)(bian)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,引起旺蒼機械密封振動。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。由于旺蒼機械密封的(de)一側(ce)固(gu)(gu)定在(zai)殼體上,而另一端固(gu)(gu)定在(zai)轉軸(zhou)上,所以必須有吸收這兩(liang)種不同振動的(de)能力。
壓力也能使泵體變形,從而多旺蒼機械密封產(chan)生(sheng)(sheng)干擾。當密封(feng)(feng)腔內壓力發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化時,作用在(zai)密封(feng)(feng)端面(mian)上(shang)的(de)載(zai)荷(he)也(ye)會隨之(zhi)發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化,從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)(sheng)突變(bian)(bian)載(zai)荷(he)引起振動(dong)。
4.制造安裝原因產生(sheng)的(de)振動
密(mi)(mi)封端面粗糙度(du)(du)過(guo)大(da),不能保證(zheng)很好的(de)(de)(de)(de)貼合性,密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)(de)穩定性就(jiu)會受(shou)到影(ying)響,影(ying)響程(cheng)度(du)(du)不僅(jin)取決于(yu)密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)(de)具(ju)體結構,而(er)且取決于(yu)密(mi)(mi)封運(yun)(yun)行參數。密(mi)(mi)封每旋轉一周其補償環都要作相應(ying)的(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)行,從(cong)(cong)而(er)保證(zheng)密(mi)(mi)封端面的(de)(de)(de)(de)貼合性。對(dui)于(yu)滑動輔助密(mi)(mi)封件,如(ru)O形(xing)圈(quan)或(huo)楔形(xing)環,密(mi)(mi)封面上(shang)的(de)(de)(de)(de)載荷(he)(he)沿圓周變化(hua),應(ying)盡量防(fang)止不受(shou)載荷(he)(he)的(de)(de)(de)(de)一側發生泄漏,受(shou)載荷(he)(he)的(de)(de)(de)(de)一側出現過(guo)度(du)(du)磨(mo)損的(de)(de)(de)(de)現象(xiang)。泄漏會使流體的(de)(de)(de)(de)雜粒滲到端面液膜中,從(cong)(cong)而(er)加速密(mi)(mi)封端面磨(mo)損。
密(mi)封件在加工過程中(zhong),一般不能用機械方法加以平衡(heng)。在設計中(zhong)要盡量減(jian)少不平衡(heng)因素,如單彈簧就會造(zao)成不平衡(heng),特別是在制(zhi)造(zao)粗糙的動環或向密(mi)封件傳遞的動力(li)具有“尾隨(sui)脈沖”情況時(shi),更應注(zhu)意不平衡(heng)問題。
在(zai)采(cai)用內裝式機(ji)械密(mi)封(feng)時(shi),作(zuo)用在(zai)密(mi)封(feng)上的沖擊力常常是由泵送介質(zhi)的自循(xun)(xun)環(huan)造成的。為確保密(mi)封(feng)性(xing)能(neng)(neng),自循(xun)(xun)環(huan)液體應從兩密(mi)封(feng)端(duan)的外(wai)側通過。若流(liu)量(liang)過大,則作(zuo)用在(zai)密(mi)封(feng)環(huan)上的沖擊力可能(neng)(neng)會使(shi)密(mi)封(feng)端(duan)錯(cuo)位,其后果(guo)自然是振(zhen)動。
為減輕振動的影響(xiang),可(ke)(ke)以(yi)使自循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)流(liu)體,由切向(xiang)入口(kou);如有(you)可(ke)(ke)能(neng),循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)流(liu)量可(ke)(ke)以(yi)通過密(mi)封(feng)腔(qiang)內襯套(tao)的配合(he)間隙加以(yi)控(kong)制,或者(zhe)將密(mi)封(feng)腔(qiang)內的吸入管和排(pai)出管反接,使流(liu)向(xiang)改(gai)變(bian)而形(xing)成逆循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)。后一種方法常(chang)在立式(shi)泵中(zhong)采用,因(yin)為它同(tong)時解決了(le)密(mi)封(feng)腔(qiang)上部(bu)的排(pai)氣問題(ti);但是(shi),這常(chang)被(bei)人們所忽視,甚至在臥式(shi)泵的設計中(zhong),密(mi)封(feng)腔(qiang)內由于逆循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)產生的壓差而會(hui)顯著改(gai)善密(mi)封(feng)效果。