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發布時(shi)間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):125678 來源:
1.泵自身構體引起的振動
離心泵是由軸(zhou)(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)及安裝(zhuang)在(zai)軸(zhou)(zhou)(zhou)上的葉輪(lun),驅動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(如電(dian)機、汽輪(lun)機、燃氣(qi)輪(lun)機驅動(dong)(dong)(dong)等)構(gou)成的。泵軸(zhou)(zhou)(zhou)振動(dong)(dong)(dong)、轉子不(bu)平衡、驅動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)不(bu)同心、軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)缺(que)陷(xian)、葉片及軸(zhou)(zhou)(zhou)上其(qi)他部(bu)件松(song)動(dong)(dong)(dong)等,都有可能(neng)引起振動(dong)(dong)(dong)。使(shi)用(yong)振動(dong)(dong)(dong)監測裝(zhuang)置可以(yi)測得單個振動(dong)(dong)(dong)頻率(lv),用(yong)于分析這些振源類型。
裝在泵軸上的烏什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烏什機械密封中的(de)彈性元件固有頻率(lv)(lv)相同(tong),就可(ke)造成摩擦副磨(mo)損(sun)加快或(huo)疲勞損(sun)傷。當然,這種損(sun)傷還有其(qi)(qi)他因(yin)素。所以在設計或(huo)選型時,必須(xu)保證可(ke)預測的(de)共振頻率(lv)(lv)不要與激勵頻率(lv)(lv)重合,應采取可(ke)靠減振措施(shi),設計的(de)臨界轉(zhuan)速(su)不能與工作轉(zhuan)速(su)相距太近(jin);在操作溫度下,將安(an)裝誤(wu)差減至最小,因(yin)為這些誤(wu)差會導致(zhi)密封彈性裝置的(de)位移;轉(zhuan)子要充分平衡;垂(chui)直安(an)裝軸上的(de)軸承(cheng),其(qi)(qi)承(cheng)受的(de)載(zai)荷應使滾動件打滑(hua)的(de)可(ke)能性減至最小。
需要說明的是:
(1)烏什機械密封的(de)彈(dan)性元件(包括單(dan)彈(dan)簧和多(duo)彈(dan)簧),彈(dan)簧本(ben)身可承受大(da)部分振動載荷,輔助密封也有一定減振效果,如楔形(xing)環、O形(xing)圈、膨脹(zhang)石墨等(deng);
(2)對于(yu)支(zhi)承在彈簧上(shang)的(de)質量較小的(de)密封(feng),如石墨密封(feng)環的(de)結(jie)構,其(qi)固有(you)頻(pin)率(lv)相對較大;
(3)支承在低(di)彈性(xing)彈簧上的(de)質量較大的(de)密(mi)封(feng),其(qi)(qi)固有頻率相對較小(xiao),且腔體內壓力較低(di)情況(kuang)下(xia)出現(xian)共振可能(neng)性(xing)較小(xiao),金屬(shu)波(bo)紋管型密(mi)封(feng)根據不(bu)同的(de)強(qiang)度設計(ji),其(qi)(qi)彈性(xing)有高(gao)有低(di);
(4)由于(yu)沒有滑(hua)動(dong)的(de)(de)輔助密封(feng),所以(yi)依靠(kao)密封(feng)端(duan)面上的(de)(de)液膜或液體(ti)減振,當然也可以(yi)設計帶滑(hua)動(dong)的(de)(de)輔助密封(feng),提高(gao)它的(de)(de)穩定性(xing)和剛(gang)性(xing);
(5)大多數烏什機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型烏什機械密封,要特別注意避(bi)免軸向(xiang)共振,異常(chang)振動會(hui)加(jia)劇波紋(wen)管(guan)疲勞斷裂。如泵軸上軸承的(de)軸向(xiang)游隙調整不(bu)當就容易出現這現象。
另外(wai)根據密封環(huan)材料的不同,特別是當(dang)采用(yong)碳化鎢類高(gao)密度(du)材料時,更應注意共(gong)振問題(ti)。因此(ci),當(dang)支承(cheng)在(zai)彈性元件的密封環(huan)需(xu)要(yao)采用(yong)硬質材料時,條(tiao)件允(yun)許情況下一般都選(xuan)用(yong)密度(du)相對較低的碳化硅、陶瓷等(deng)材料。
2.在正常及擾(rao)動(dong)條(tiao)件下產生的(de)振動(dong)
泵運行時,其轉子及烏什機械密封會受(shou)到(dao)液力振動(dong)影響,當流量發生(sheng)變化(hua)時,葉輪入(ru)(ru)口(kou)處液體會產生(sheng)波動(dong),若不是在(zai)最佳效(xiao)率(lv)下運行(xing),葉輪入(ru)(ru)口(kou)及(ji)擴壓管處的(de)流體壓頭會增(zeng)大(da)。低于(yu)或高于(yu)最佳效(xiao)率(lv)點的(de)流量時,或輸送(song)介(jie)質無法達到(dao)泵的(de)氣(qi)(qi)蝕(shi)余量時,都可能產生(sheng)氣(qi)(qi)蝕(shi)現象(xiang),則密封激振就更(geng)明顯。另外(wai),入(ru)(ru)口(kou)處介(jie)質的(de)流動(dong)還會受(shou)到(dao)泵內介(jie)質自循(xun)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,防止介質在烏什機械密封的(de)表面氣(qi)蝕(shi)產生激(ji)振。
3.溫度及(ji)壓力變(bian)化使(shi)泵(beng)變(bian)形而產(chan)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,引起烏什機械密封振動。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。由于烏什機械密封的一(yi)側(ce)固定在(zai)殼體上(shang),而另一(yi)端固定在(zai)轉軸上(shang),所以(yi)必須有吸收這兩種(zhong)不同振動(dong)的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多烏什機械密封產生干擾。當密封腔內壓力發生變(bian)化時,作用在(zai)密封端面上的載荷(he)也會隨(sui)之發生變(bian)化,從而產生突(tu)變(bian)載荷(he)引(yin)起振動。
4.制(zhi)造(zao)安裝原因(yin)產生的振(zhen)動
密(mi)(mi)封端(duan)面(mian)(mian)(mian)粗糙度過大,不能保證(zheng)很好的(de)(de)(de)(de)貼合(he)性,密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性就會受(shou)到(dao)影響(xiang),影響(xiang)程度不僅取決于密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)(de)具體結構,而且取決于密(mi)(mi)封運(yun)行參數。密(mi)(mi)封每旋轉(zhuan)一周(zhou)其(qi)補償環(huan)都要作相應的(de)(de)(de)(de)運(yun)行,從而保證(zheng)密(mi)(mi)封端(duan)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)貼合(he)性。對于滑動輔助密(mi)(mi)封件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)封面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)載(zai)荷(he)沿(yan)圓周(zhou)變化,應盡(jin)量防止不受(shou)載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)一側發生泄(xie)漏,受(shou)載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)一側出現過度磨損的(de)(de)(de)(de)現象。泄(xie)漏會使(shi)流體的(de)(de)(de)(de)雜粒(li)滲到(dao)端(duan)面(mian)(mian)(mian)液膜中,從而加速密(mi)(mi)封端(duan)面(mian)(mian)(mian)磨損。
密封件在加(jia)(jia)工(gong)過程(cheng)中,一(yi)般不能用機(ji)械方法(fa)加(jia)(jia)以平(ping)衡(heng)(heng)。在設計中要(yao)盡量減(jian)少不平(ping)衡(heng)(heng)因素,如單(dan)彈簧就會造成不平(ping)衡(heng)(heng),特別是在制造粗糙的動環或向密封件傳遞的動力具有“尾隨(sui)脈(mo)沖”情況時,更應(ying)注意(yi)不平(ping)衡(heng)(heng)問題。
在(zai)采(cai)用(yong)內(nei)裝式機械密(mi)(mi)(mi)封時,作(zuo)用(yong)在(zai)密(mi)(mi)(mi)封上(shang)的(de)沖擊力(li)常常是由(you)泵送介質(zhi)的(de)自循環造成的(de)。為(wei)確保(bao)密(mi)(mi)(mi)封性能,自循環液體(ti)應從兩密(mi)(mi)(mi)封端(duan)的(de)外(wai)側通過(guo)。若流量(liang)過(guo)大,則作(zuo)用(yong)在(zai)密(mi)(mi)(mi)封環上(shang)的(de)沖擊力(li)可能會使密(mi)(mi)(mi)封端(duan)錯位,其后果自然(ran)是振(zhen)動。
為減輕振動的(de)(de)影響,可(ke)以(yi)使自循(xun)環(huan)流體,由切向(xiang)入口;如有可(ke)能,循(xun)環(huan)流量(liang)可(ke)以(yi)通過密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)襯套的(de)(de)配(pei)合間隙加(jia)以(yi)控制,或者將密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)的(de)(de)吸入管(guan)和排(pai)出管(guan)反(fan)接(jie),使流向(xiang)改(gai)變而形成逆(ni)循(xun)環(huan)。后一種方法常在立式泵中采用,因為它同時(shi)解決(jue)了密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)上部的(de)(de)排(pai)氣問題;但是,這常被人(ren)們所忽視,甚至在臥式泵的(de)(de)設計中,密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)由于(yu)逆(ni)循(xun)環(huan)產生的(de)(de)壓差而會顯著改(gai)善密(mi)封(feng)(feng)效果。