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發布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):126116 來源:
1.泵自身構體引起(qi)的振動(dong)
離心泵是由軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)及(ji)安裝(zhuang)在軸(zhou)上(shang)的葉輪(lun),驅(qu)(qu)動(dong)裝(zhuang)置(如電機(ji)、汽輪(lun)機(ji)、燃(ran)氣(qi)輪(lun)機(ji)驅(qu)(qu)動(dong)等)構成的。泵軸(zhou)振(zhen)動(dong)、轉子(zi)不(bu)平衡、驅(qu)(qu)動(dong)軸(zhou)不(bu)同(tong)心、軸(zhou)承(cheng)缺陷、葉片及(ji)軸(zhou)上(shang)其他(ta)部件松動(dong)等,都有可能引起振(zhen)動(dong)。使用(yong)振(zhen)動(dong)監測裝(zhuang)置可以測得單個振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv),用(yong)于分析這些振(zhen)源類(lei)型(xing)。
裝在泵軸上的永順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永順機械密封中(zhong)的(de)(de)彈性元件固有頻率(lv)相同,就可(ke)造(zao)成摩擦(ca)副磨損(sun)(sun)加快或疲勞(lao)損(sun)(sun)傷(shang)。當然,這種損(sun)(sun)傷(shang)還有其他因素。所以在(zai)設(she)計或選型時(shi),必須保證可(ke)預測的(de)(de)共(gong)振(zhen)(zhen)頻率(lv)不(bu)要(yao)與激勵頻率(lv)重合,應采取可(ke)靠減振(zhen)(zhen)措施,設(she)計的(de)(de)臨界轉(zhuan)速(su)不(bu)能(neng)與工作轉(zhuan)速(su)相距太近;在(zai)操作溫度下,將安(an)裝(zhuang)(zhuang)誤(wu)差(cha)(cha)減至最小,因為這些誤(wu)差(cha)(cha)會導(dao)致密封彈性裝(zhuang)(zhuang)置的(de)(de)位移;轉(zhuan)子要(yao)充分平衡;垂直(zhi)安(an)裝(zhuang)(zhuang)軸上(shang)的(de)(de)軸承(cheng),其承(cheng)受(shou)的(de)(de)載荷應使滾動件打(da)滑(hua)的(de)(de)可(ke)能(neng)性減至最小。
需要說明的是:
(1)永順機械密封的彈性元件(jian)(包(bao)括單(dan)彈簧和多彈簧),彈簧本身可承受大部分(fen)振動載荷(he),輔(fu)助(zhu)密封也有一定減振效果,如楔(xie)形(xing)環、O形(xing)圈、膨脹石(shi)墨等(deng);
(2)對于支承在(zai)彈簧上的質量較(jiao)(jiao)小的密(mi)封(feng),如石(shi)墨密(mi)封(feng)環的結構(gou),其固有頻(pin)率(lv)相對較(jiao)(jiao)大;
(3)支(zhi)承(cheng)在低彈(dan)性彈(dan)簧上(shang)的(de)質量(liang)較大的(de)密封,其固有頻率相(xiang)對(dui)較小(xiao),且腔體(ti)內(nei)壓力(li)較低情況下出現共(gong)振(zhen)可能性較小(xiao),金屬波紋管型密封根據不(bu)同的(de)強度(du)設計,其彈(dan)性有高有低;
(4)由(you)于沒有滑(hua)動(dong)的(de)輔(fu)(fu)助密封,所(suo)以依靠密封端(duan)面(mian)上的(de)液(ye)(ye)膜或液(ye)(ye)體減振(zhen),當然(ran)也(ye)可以設計帶滑(hua)動(dong)的(de)輔(fu)(fu)助密封,提高(gao)它的(de)穩定(ding)性和剛性;
(5)大多數永順機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型永順機械密封,要特(te)別注意避免軸(zhou)(zhou)向共振,異(yi)常振動會加(jia)劇波紋管疲勞斷裂。如泵軸(zhou)(zhou)上軸(zhou)(zhou)承的軸(zhou)(zhou)向游隙調整不(bu)當(dang)就容易出現這現象。
另外根據密(mi)(mi)封環(huan)材料(liao)的(de)不同,特別是當采(cai)用(yong)碳(tan)化(hua)鎢類高(gao)密(mi)(mi)度材料(liao)時,更應注意(yi)共振問題(ti)。因此,當支(zhi)承在彈性元件的(de)密(mi)(mi)封環(huan)需要采(cai)用(yong)硬質(zhi)材料(liao)時,條件允許情況(kuang)下(xia)一般都選(xuan)用(yong)密(mi)(mi)度相對較(jiao)低的(de)碳(tan)化(hua)硅(gui)、陶瓷等(deng)材料(liao)。
2.在正(zheng)常及擾動(dong)條件下產生的振動(dong)
泵運行時,其轉子及永順機械密封會受(shou)到(dao)液力振(zhen)動影響,當流量發生(sheng)(sheng)變化時,葉輪入口(kou)處液體會產(chan)生(sheng)(sheng)波動,若不(bu)是(shi)在最佳(jia)效率(lv)下運行,葉輪入口(kou)及擴壓管處的(de)(de)流體壓頭(tou)會增大。低于或高于最佳(jia)效率(lv)點的(de)(de)流量時,或輸(shu)送介(jie)質無法達到(dao)泵的(de)(de)氣(qi)(qi)蝕余量時,都(dou)可能(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)氣(qi)(qi)蝕現象,則密(mi)封激(ji)振(zhen)就(jiu)更明顯。另外,入口(kou)處介(jie)質的(de)(de)流動還(huan)會受(shou)到(dao)泵內介(jie)質自循(xun)環的(de)(de)干(gan)擾(rao)。
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,防止介質在永順機械密封的表面氣蝕產生激振。
3.溫度及壓力變化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,引起永順機械密封振動。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。由于永順機械密封的一(yi)側固(gu)定在殼體上,而另(ling)一(yi)端固(gu)定在轉(zhuan)軸上,所以必須有(you)吸收(shou)這(zhe)兩(liang)種(zhong)不(bu)同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多永順機械密封產生(sheng)干擾(rao)。當密封腔內壓力發(fa)生(sheng)變(bian)化時,作用在密封端面上的載荷也會隨(sui)之發(fa)生(sheng)變(bian)化,從而產生(sheng)突變(bian)載荷引起振動。
4.制造安裝(zhuang)原因產生的振動
密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面粗糙(cao)度(du)(du)過(guo)大(da),不能(neng)保證(zheng)很好(hao)的(de)貼合性,密(mi)封(feng)(feng)的(de)穩定性就會受(shou)到影(ying)響(xiang),影(ying)響(xiang)程度(du)(du)不僅(jin)取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)的(de)具體結構,而(er)(er)且(qie)取(qu)決于密(mi)封(feng)(feng)運行參數。密(mi)封(feng)(feng)每旋轉一周其(qi)補償環(huan)都要作(zuo)相應的(de)運行,從而(er)(er)保證(zheng)密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面的(de)貼合性。對于滑動(dong)輔助密(mi)封(feng)(feng)件(jian),如(ru)O形圈或(huo)楔形環(huan),密(mi)封(feng)(feng)面上的(de)載荷沿圓周變化,應盡(jin)量防止不受(shou)載荷的(de)一側發生泄(xie)漏,受(shou)載荷的(de)一側出現過(guo)度(du)(du)磨損的(de)現象。泄(xie)漏會使流體的(de)雜粒滲到端(duan)(duan)面液膜中(zhong),從而(er)(er)加速密(mi)封(feng)(feng)端(duan)(duan)面磨損。
密封件在(zai)加工過(guo)程(cheng)中,一般不(bu)能(neng)用(yong)機械方法(fa)加以平衡(heng)。在(zai)設計中要盡(jin)量減(jian)少(shao)不(bu)平衡(heng)因(yin)素,如單(dan)彈簧就會(hui)造(zao)成(cheng)不(bu)平衡(heng),特別是在(zai)制(zhi)造(zao)粗糙(cao)的動環(huan)或向密封件傳遞的動力(li)具(ju)有“尾隨脈沖”情(qing)況(kuang)時,更應注(zhu)意(yi)不(bu)平衡(heng)問題。
在(zai)采用(yong)內裝式機械密(mi)封(feng)時,作用(yong)在(zai)密(mi)封(feng)上的(de)沖(chong)擊(ji)力(li)常常是由泵(beng)送介質的(de)自循環造(zao)成的(de)。為(wei)確保密(mi)封(feng)性能,自循環液體應從兩密(mi)封(feng)端(duan)的(de)外側通過。若(ruo)流量過大(da),則作用(yong)在(zai)密(mi)封(feng)環上的(de)沖(chong)擊(ji)力(li)可能會使密(mi)封(feng)端(duan)錯(cuo)位,其后果自然(ran)是振動(dong)。
為(wei)減(jian)輕振(zhen)動的(de)(de)(de)影響,可(ke)以(yi)使(shi)自循(xun)(xun)環(huan)流(liu)體,由切向入口;如有可(ke)能,循(xun)(xun)環(huan)流(liu)量(liang)可(ke)以(yi)通(tong)過密封(feng)腔內(nei)襯套(tao)的(de)(de)(de)配合(he)間隙(xi)加以(yi)控制(zhi),或者將密封(feng)腔內(nei)的(de)(de)(de)吸入管和(he)排出管反接,使(shi)流(liu)向改變(bian)而(er)形成逆循(xun)(xun)環(huan)。后一(yi)種方法常在(zai)立式泵中采用,因為(wei)它同時解(jie)決了密封(feng)腔上(shang)部(bu)的(de)(de)(de)排氣問題(ti);但是,這(zhe)常被人們所(suo)忽視,甚(shen)至在(zai)臥式泵的(de)(de)(de)設計中,密封(feng)腔內(nei)由于逆循(xun)(xun)環(huan)產生的(de)(de)(de)壓(ya)差(cha)而(er)會顯(xian)著改善(shan)密封(feng)效果(guo)。