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發布(bu)時間:2022-01-04 11:25:56 人氣:125645 來源:
1.泵自身(shen)構(gou)體引起的振(zhen)動(dong)
離心泵是由軸(zhou)、軸(zhou)承及安裝(zhuang)在軸(zhou)上的(de)葉輪(lun),驅(qu)動裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(如電機、汽(qi)輪(lun)機、燃氣輪(lun)機驅(qu)動等)構成(cheng)的(de)。泵軸(zhou)振(zhen)動、轉(zhuan)子不平(ping)衡(heng)、驅(qu)動軸(zhou)不同心、軸(zhou)承缺(que)陷(xian)、葉片及軸(zhou)上其(qi)他(ta)部件松動等,都(dou)有(you)可能引起振(zhen)動。使用振(zhen)動監測(ce)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)可以測(ce)得單個振(zhen)動頻率(lv),用于分(fen)析(xi)這些振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的吳中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吳中機械密封中的(de)彈性元件(jian)(jian)固有(you)頻率相同(tong),就(jiu)可(ke)造成(cheng)摩擦副磨損(sun)加(jia)快(kuai)或(huo)疲勞(lao)損(sun)傷。當然,這種(zhong)損(sun)傷還有(you)其他因素。所(suo)以(yi)在設計或(huo)選型時(shi),必(bi)須(xu)保證(zheng)可(ke)預(yu)測的(de)共振(zhen)頻率不要(yao)與激勵(li)頻率重合,應采取可(ke)靠減(jian)振(zhen)措施,設計的(de)臨界轉(zhuan)速不能(neng)與工(gong)作轉(zhuan)速相距太近;在操作溫(wen)度下,將安裝(zhuang)誤(wu)差減(jian)至最(zui)小,因為(wei)這些誤(wu)差會導致密(mi)封彈性裝(zhuang)置的(de)位移;轉(zhuan)子(zi)要(yao)充分平衡;垂(chui)直安裝(zhuang)軸(zhou)(zhou)上的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng),其承(cheng)受的(de)載荷應使滾動件(jian)(jian)打(da)滑的(de)可(ke)能(neng)性減(jian)至最(zui)小。
需要說明的是:
(1)吳中機械密封的彈(dan)性(xing)元件(包括單彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身可(ke)承受大部分(fen)振(zhen)動(dong)載荷,輔助(zhu)密封(feng)也(ye)有一定減(jian)振(zhen)效果,如(ru)楔(xie)形(xing)環、O形(xing)圈、膨脹石墨(mo)等;
(2)對于支(zhi)承(cheng)在彈簧上的質量(liang)較小的密封(feng)(feng),如石墨密封(feng)(feng)環的結構,其固(gu)有頻率相對較大;
(3)支(zhi)承在低彈性(xing)(xing)(xing)彈簧上的質量(liang)較大的密封,其固(gu)有(you)(you)頻率相對(dui)較小(xiao),且腔體內壓力較低情況下(xia)出現(xian)共振可(ke)能性(xing)(xing)(xing)較小(xiao),金屬波紋管型密封根(gen)據不同的強度設計,其彈性(xing)(xing)(xing)有(you)(you)高有(you)(you)低;
(4)由于沒有(you)滑動的輔助密封,所以(yi)依靠密封端面上的液膜(mo)或液體減振,當然也(ye)可以(yi)設計(ji)帶滑動的輔助密封,提高它的穩定(ding)性和剛性;
(5)大多數吳中機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型吳中機械密封,要特別注意避免軸(zhou)(zhou)向(xiang)共振,異常(chang)振動會加(jia)劇波(bo)紋管疲勞斷(duan)裂。如泵軸(zhou)(zhou)上軸(zhou)(zhou)承的軸(zhou)(zhou)向(xiang)游隙(xi)調(diao)整不當(dang)就容易(yi)出現這現象。
另外根(gen)據密(mi)封環材(cai)料的(de)不同,特別是(shi)當(dang)采用(yong)碳化鎢(wu)類高密(mi)度(du)材(cai)料時,更應(ying)注意共振問題。因(yin)此(ci),當(dang)支承在彈性元件的(de)密(mi)封環需要采用(yong)硬(ying)質材(cai)料時,條件允許情況下一般(ban)都選用(yong)密(mi)度(du)相對較(jiao)低的(de)碳化硅、陶瓷等材(cai)料。
2.在正常及擾動條件(jian)下(xia)產(chan)生的振動
泵運行時,其轉子及吳中機械密封會(hui)受到液力振動(dong)(dong)影(ying)響,當流量發生變化時(shi)(shi),葉(xie)輪入口(kou)處液體會(hui)產生波動(dong)(dong),若不(bu)是在最(zui)佳效(xiao)率(lv)下運行,葉(xie)輪入口(kou)及(ji)擴壓(ya)管處的流體壓(ya)頭會(hui)增(zeng)大。低于(yu)或(huo)高(gao)于(yu)最(zui)佳效(xiao)率(lv)點的流量時(shi)(shi),或(huo)輸(shu)送介質(zhi)無法達到泵(beng)的氣蝕(shi)余量時(shi)(shi),都可能(neng)產生氣蝕(shi)現象(xiang),則密封激振就更明顯。另外(wai),入口(kou)處介質(zhi)的流動(dong)(dong)還會(hui)受到泵(beng)內介質(zhi)自循(xun)環(huan)的干擾。
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,防止介質在吳中機械密封的表面氣蝕產生激(ji)振。
3.溫(wen)度及壓力變化使泵變形(xing)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,引起吳中機械密封振動。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。由于吳中機械密封的一(yi)側固定在(zai)殼體上,而另一(yi)端(duan)固定在(zai)轉軸上,所以必須有吸收這兩種不同振動的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多吳中機械密封產(chan)生(sheng)干擾。當密封腔內壓(ya)力發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua)時,作(zuo)用在密封端面上(shang)的載荷(he)也會隨之發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua),從(cong)而產(chan)生(sheng)突變(bian)(bian)載荷(he)引起振動。
4.制造安裝原因(yin)產生的振動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)粗糙(cao)度過大(da),不能保證很(hen)好的(de)(de)(de)(de)貼(tie)合性,密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性就(jiu)會(hui)受到影(ying)響,影(ying)響程度不僅取(qu)決(jue)于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)具(ju)體結構,而且取(qu)決(jue)于(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)運行(xing)參數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每(mei)旋轉一周(zhou)其補償(chang)環(huan)都要作相應的(de)(de)(de)(de)運行(xing),從(cong)而保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)貼(tie)合性。對于(yu)滑動輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)件,如O形圈或楔形環(huan),密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)載荷沿圓周(zhou)變化,應盡量防止不受載荷的(de)(de)(de)(de)一側(ce)(ce)發生泄漏,受載荷的(de)(de)(de)(de)一側(ce)(ce)出現過度磨(mo)損的(de)(de)(de)(de)現象。泄漏會(hui)使流體的(de)(de)(de)(de)雜(za)粒滲到端面(mian)(mian)液膜中,從(cong)而加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)磨(mo)損。
密封件(jian)在(zai)加工(gong)過(guo)程(cheng)中,一般不(bu)能用機械(xie)方法加以(yi)平衡。在(zai)設(she)計(ji)中要(yao)盡(jin)量減少不(bu)平衡因素,如單(dan)彈簧就會造成不(bu)平衡,特別是在(zai)制造粗糙的(de)動環或向密封件(jian)傳(chuan)遞(di)的(de)動力具有“尾隨脈沖”情況時,更應(ying)注意不(bu)平衡問題。
在采用(yong)(yong)內裝式(shi)機械密(mi)(mi)(mi)封(feng)時,作用(yong)(yong)在密(mi)(mi)(mi)封(feng)上的沖擊力常常是(shi)由泵(beng)送介質的自(zi)循(xun)環造成(cheng)的。為確保密(mi)(mi)(mi)封(feng)性能(neng),自(zi)循(xun)環液體應從(cong)兩(liang)密(mi)(mi)(mi)封(feng)端(duan)的外(wai)側(ce)通過。若流(liu)量過大,則作用(yong)(yong)在密(mi)(mi)(mi)封(feng)環上的沖擊力可能(neng)會使密(mi)(mi)(mi)封(feng)端(duan)錯位,其后(hou)果自(zi)然(ran)是(shi)振動。
為減輕振(zhen)動的(de)(de)影響,可(ke)以(yi)使自循環(huan)流體(ti),由(you)切向入(ru)(ru)口;如有可(ke)能(neng),循環(huan)流量可(ke)以(yi)通過(guo)密封腔內(nei)襯(chen)套的(de)(de)配(pei)合(he)間隙加以(yi)控制,或者(zhe)將(jiang)密封腔內(nei)的(de)(de)吸入(ru)(ru)管和排出管反接,使流向改變而形成逆循環(huan)。后一種方(fang)法(fa)常(chang)在立式泵中采用,因為它同(tong)時解決(jue)了密封腔上部的(de)(de)排氣問題(ti);但是(shi),這常(chang)被人們所忽(hu)視,甚至在臥式泵的(de)(de)設計(ji)中,密封腔內(nei)由(you)于逆循環(huan)產生的(de)(de)壓差而會顯著改善密封效(xiao)果。