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發(fa)布時間(jian):2022-01-04 11:25:56 人(ren)氣:125536 來(lai)源(yuan):
1.泵自身構(gou)體(ti)引起的振動(dong)
離心泵是(shi)由軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及(ji)安(an)裝(zhuang)在軸(zhou)上的(de)葉輪,驅動(dong)(dong)裝(zhuang)置(如電機、汽輪機、燃氣輪機驅動(dong)(dong)等)構成的(de)。泵軸(zhou)振(zhen)動(dong)(dong)、轉子不平衡、驅動(dong)(dong)軸(zhou)不同心、軸(zhou)承(cheng)缺陷(xian)、葉片及(ji)軸(zhou)上其他部件松(song)動(dong)(dong)等,都有可能引起(qi)振(zhen)動(dong)(dong)。使(shi)用(yong)振(zhen)動(dong)(dong)監測(ce)裝(zhuang)置可以測(ce)得單個(ge)振(zhen)動(dong)(dong)頻率,用(yong)于分析這些振(zhen)源類型(xing)。
裝在泵軸上的西陵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西陵機械密封中(zhong)的(de)(de)彈性元(yuan)件(jian)固有(you)頻(pin)(pin)率相同,就可造成摩擦副磨(mo)損(sun)加快或(huo)(huo)疲勞(lao)損(sun)傷(shang)(shang)。當然,這種(zhong)損(sun)傷(shang)(shang)還有(you)其(qi)他因素(su)。所以在設(she)計或(huo)(huo)選型時,必須保證可預測(ce)的(de)(de)共振頻(pin)(pin)率不要與(yu)激(ji)勵頻(pin)(pin)率重合(he),應(ying)采取(qu)可靠減(jian)(jian)振措施(shi),設(she)計的(de)(de)臨界轉速不能與(yu)工作轉速相距太近;在操作溫度下,將安(an)裝誤差(cha)減(jian)(jian)至最小,因為(wei)這些(xie)誤差(cha)會導致密封彈性裝置(zhi)的(de)(de)位移;轉子(zi)要充(chong)分(fen)平衡;垂直安(an)裝軸(zhou)上(shang)的(de)(de)軸(zhou)承,其(qi)承受的(de)(de)載荷應(ying)使(shi)滾動件(jian)打滑的(de)(de)可能性減(jian)(jian)至最小。
需要說明的是:
(1)西陵機械密封的彈(dan)性元(yuan)件(包括單(dan)彈(dan)簧(huang)和多彈(dan)簧(huang)),彈(dan)簧(huang)本身可承受(shou)大部分振(zhen)動載荷,輔(fu)助密封也有(you)一定減振(zhen)效果,如楔形環、O形圈、膨脹石墨等;
(2)對于支承在彈簧(huang)上的質量較(jiao)小的密(mi)封,如石墨密(mi)封環的結(jie)構,其固(gu)有(you)頻率相(xiang)對較(jiao)大;
(3)支(zhi)承在(zai)低彈性(xing)(xing)彈簧上的質(zhi)量較大的密封(feng),其固有(you)頻率相對較小,且腔體內壓(ya)力較低情(qing)況下出(chu)現共(gong)振可(ke)能性(xing)(xing)較小,金屬(shu)波紋管型(xing)密封(feng)根據不同的強(qiang)度(du)設(she)計,其彈性(xing)(xing)有(you)高有(you)低;
(4)由于(yu)沒有滑動的輔助密(mi)封,所(suo)以依靠密(mi)封端面上的液(ye)膜或液(ye)體減振,當然也(ye)可(ke)以設(she)計(ji)帶滑動的輔助密(mi)封,提(ti)高它的穩定性(xing)和(he)剛性(xing);
(5)大多數西陵機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型西陵機械密封,要特(te)別注意(yi)避免軸向共振(zhen),異常振(zhen)動會(hui)加劇波紋管疲勞斷裂。如泵軸上(shang)軸承的(de)軸向游(you)隙(xi)調整不當就容易出(chu)現這現象(xiang)。
另外根據密(mi)(mi)封環材料(liao)的(de)(de)不同(tong),特別是(shi)當采用(yong)碳化(hua)鎢類高密(mi)(mi)度(du)材料(liao)時,更應注意共振問題。因此(ci),當支承在彈性元件的(de)(de)密(mi)(mi)封環需要(yao)采用(yong)硬(ying)質(zhi)材料(liao)時,條件允許情況下(xia)一(yi)般都選用(yong)密(mi)(mi)度(du)相對較低的(de)(de)碳化(hua)硅、陶(tao)瓷(ci)等材料(liao)。
2.在正常及擾動條件下產生的(de)振動
泵運行時,其轉子及西陵機械密封會(hui)(hui)受到(dao)(dao)液力振(zhen)動影響,當(dang)流(liu)(liu)量發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化時,葉(xie)輪入口(kou)處液體會(hui)(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)波動,若不是在最佳效率下(xia)運行,葉(xie)輪入口(kou)及擴(kuo)壓(ya)(ya)管處的(de)流(liu)(liu)體壓(ya)(ya)頭(tou)會(hui)(hui)增大。低于或高于最佳效率點(dian)的(de)流(liu)(liu)量時,或輸送介質無法(fa)達到(dao)(dao)泵(beng)(beng)的(de)氣(qi)(qi)蝕(shi)(shi)余(yu)量時,都(dou)可能(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)氣(qi)(qi)蝕(shi)(shi)現(xian)象,則密封激振(zhen)就更(geng)明顯。另外(wai),入口(kou)處介質的(de)流(liu)(liu)動還會(hui)(hui)受到(dao)(dao)泵(beng)(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,防止介質在西陵機械密封的表(biao)面氣蝕產(chan)生(sheng)激振。
3.溫度及壓(ya)力變化(hua)使(shi)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,引起西陵機械密封振動。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。由于西陵機械密封的(de)一(yi)側固定在殼(ke)體上,而(er)另一(yi)端固定在轉軸上,所以必須有(you)吸收這兩種不同振動的(de)能力(li)。
壓力也能使泵體變形,從而多西陵機械密封產生(sheng)(sheng)干(gan)擾。當(dang)密封(feng)(feng)腔(qiang)內壓力發(fa)生(sheng)(sheng)變化(hua)時,作(zuo)用在密封(feng)(feng)端面上的(de)載荷也會隨(sui)之發(fa)生(sheng)(sheng)變化(hua),從而產生(sheng)(sheng)突變載荷引起振動。
4.制造安裝原(yuan)因產生(sheng)的振動
密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)粗糙度(du)(du)過大,不能保證很好的貼合性,密(mi)(mi)(mi)封的穩定性就會(hui)受(shou)到(dao)影響,影響程度(du)(du)不僅取決(jue)于密(mi)(mi)(mi)封的具體結構,而(er)且取決(jue)于密(mi)(mi)(mi)封運行(xing)參(can)數(shu)。密(mi)(mi)(mi)封每旋轉一周其補償環都要作相應的運行(xing),從而(er)保證密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)的貼合性。對于滑動(dong)輔助密(mi)(mi)(mi)封件,如O形圈或楔(xie)形環,密(mi)(mi)(mi)封面(mian)上的載荷(he)沿圓周變(bian)化,應盡量(liang)防止不受(shou)載荷(he)的一側發生泄(xie)漏,受(shou)載荷(he)的一側出現(xian)過度(du)(du)磨損(sun)的現(xian)象(xiang)。泄(xie)漏會(hui)使流體的雜粒滲(shen)到(dao)端(duan)面(mian)液膜中,從而(er)加(jia)速密(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)磨損(sun)。
密封(feng)(feng)件在加工過程中,一般不能(neng)用機械方法加以(yi)平(ping)衡(heng)。在設計中要(yao)盡(jin)量減少不平(ping)衡(heng)因(yin)素,如(ru)單(dan)彈(dan)簧就會(hui)造(zao)成(cheng)不平(ping)衡(heng),特別是在制造(zao)粗糙(cao)的(de)動(dong)環或向密封(feng)(feng)件傳遞的(de)動(dong)力具有“尾(wei)隨脈(mo)沖”情況時,更應注意不平(ping)衡(heng)問題。
在(zai)(zai)采用(yong)(yong)內裝式機械密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)時,作用(yong)(yong)在(zai)(zai)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)上(shang)(shang)的沖(chong)擊力(li)常常是由泵送介質的自(zi)循(xun)環(huan)(huan)造成的。為確(que)保密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)性能,自(zi)循(xun)環(huan)(huan)液體應(ying)從兩(liang)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)端的外側通過(guo)。若流(liu)量過(guo)大,則作用(yong)(yong)在(zai)(zai)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)環(huan)(huan)上(shang)(shang)的沖(chong)擊力(li)可能會使密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)端錯位,其后果自(zi)然是振(zhen)動。
為減輕(qing)振動的影響,可以(yi)使自循(xun)環(huan)流體,由(you)切(qie)向入口;如有可能,循(xun)環(huan)流量(liang)可以(yi)通過密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)襯(chen)套的配(pei)合間(jian)隙加以(yi)控制(zhi),或者將密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)的吸入管和排出管反接,使流向改(gai)變而(er)(er)形成(cheng)逆(ni)循(xun)環(huan)。后(hou)一種方法常在(zai)立式(shi)泵(beng)中采用(yong),因為它同時解(jie)決了密封(feng)(feng)腔(qiang)上部的排氣問題;但是,這常被(bei)人(ren)們(men)所忽視,甚至(zhi)在(zai)臥式(shi)泵(beng)的設計中,密封(feng)(feng)腔(qiang)內(nei)由(you)于逆(ni)循(xun)環(huan)產(chan)生的壓差而(er)(er)會(hui)顯著改(gai)善密封(feng)(feng)效果。