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發(fa)布時間:2022-01-04 11:25:56 人氣(qi):119210 來源(yuan):
1.泵(beng)自身構體引(yin)起(qi)的振動
離心泵是由軸(zhou)(zhou)、軸(zhou)(zhou)承及安裝(zhuang)在(zai)軸(zhou)(zhou)上(shang)的葉輪,驅(qu)(qu)動裝(zhuang)置(如電機、汽輪機、燃氣(qi)輪機驅(qu)(qu)動等)構(gou)成的。泵軸(zhou)(zhou)振(zhen)動、轉子不平衡、驅(qu)(qu)動軸(zhou)(zhou)不同心、軸(zhou)(zhou)承缺陷(xian)、葉片及軸(zhou)(zhou)上(shang)其他部件松動等,都(dou)有可(ke)能引起振(zhen)動。使用振(zhen)動監測裝(zhuang)置可(ke)以測得(de)單個振(zhen)動頻率(lv),用于分(fen)析這些(xie)振(zhen)源類型。
裝在泵軸上的舟曲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舟曲機械密封中(zhong)的(de)(de)(de)彈(dan)性元件固有頻率相(xiang)同,就可(ke)造(zao)成摩(mo)擦副磨損(sun)加快(kuai)或疲(pi)勞損(sun)傷。當然,這(zhe)種損(sun)傷還(huan)有其(qi)他(ta)因素。所以在設計或選型(xing)時,必須保證(zheng)可(ke)預測的(de)(de)(de)共振(zhen)頻率不(bu)要與激勵頻率重(zhong)合,應采(cai)取可(ke)靠減(jian)振(zhen)措施,設計的(de)(de)(de)臨界轉速(su)不(bu)能與工作轉速(su)相(xiang)距太近;在操作溫度下,將(jiang)安(an)裝(zhuang)誤差減(jian)至(zhi)最(zui)小(xiao),因為這(zhe)些誤差會導致密封彈(dan)性裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)位移;轉子要充分(fen)平衡;垂直安(an)裝(zhuang)軸(zhou)上的(de)(de)(de)軸(zhou)承,其(qi)承受的(de)(de)(de)載荷應使滾動件打滑的(de)(de)(de)可(ke)能性減(jian)至(zhi)最(zui)小(xiao)。
需要說明的是:
(1)舟曲機械密封的彈(dan)性元(yuan)件(包括單彈(dan)簧和多彈(dan)簧),彈(dan)簧本身可承受(shou)大部(bu)分(fen)振(zhen)動載荷(he),輔助密封(feng)也有一(yi)定減振(zhen)效果,如楔(xie)形環、O形圈(quan)、膨脹石(shi)墨等;
(2)對(dui)(dui)于支承在彈簧上(shang)的(de)質量較小的(de)密(mi)(mi)封(feng),如(ru)石(shi)墨密(mi)(mi)封(feng)環的(de)結構,其固(gu)有頻率相(xiang)對(dui)(dui)較大(da);
(3)支(zhi)承在低(di)彈性(xing)彈簧上的(de)質量較(jiao)大的(de)密封(feng)(feng),其(qi)固有(you)頻率相(xiang)對(dui)較(jiao)小,且腔體內壓力較(jiao)低(di)情況下出現共振(zhen)可能性(xing)較(jiao)小,金屬波(bo)紋管型密封(feng)(feng)根據不同(tong)的(de)強度設計,其(qi)彈性(xing)有(you)高(gao)有(you)低(di);
(4)由于(yu)沒有滑動的(de)輔助密封,所以(yi)依靠密封端面上的(de)液(ye)膜或液(ye)體減振,當然也可以(yi)設計帶滑動的(de)輔助密封,提高它的(de)穩定性和(he)剛性;
(5)大多數舟曲機械密封的固有頻率都遠高于正常的操作轉速,對于金屬波紋管型舟曲機械密封,要特別注(zhu)意(yi)避免軸(zhou)向共振(zhen),異常振(zhen)動會加劇波紋管疲勞斷(duan)裂。如泵軸(zhou)上軸(zhou)承的軸(zhou)向游(you)隙調整(zheng)不當就容易出現這(zhe)現象。
另外根據密(mi)封(feng)環(huan)材料的不(bu)同,特別是當采用碳(tan)化鎢類高密(mi)度材料時(shi),更(geng)應注意(yi)共振(zhen)問題。因此,當支承在(zai)彈性元(yuan)件的密(mi)封(feng)環(huan)需要采用硬質材料時(shi),條件允許情況下一般都選用密(mi)度相對較(jiao)低的碳(tan)化硅、陶瓷(ci)等材料。
2.在正常(chang)及擾動(dong)條件下產生的振(zhen)動(dong)
泵運行時,其轉子及舟曲機械密封會(hui)受(shou)到液力振動(dong)(dong)影響,當流(liu)(liu)量發生變化時(shi),葉輪(lun)入口處(chu)液體會(hui)產生波動(dong)(dong),若(ruo)不是在最(zui)佳效率(lv)下運行,葉輪(lun)入口及擴壓(ya)管處(chu)的(de)流(liu)(liu)體壓(ya)頭會(hui)增大。低(di)于或高于最(zui)佳效率(lv)點的(de)流(liu)(liu)量時(shi),或輸送(song)介(jie)質無法達到泵(beng)的(de)氣蝕余量時(shi),都可能產生氣蝕現象(xiang),則密封激振就更明顯。另外,入口處(chu)介(jie)質的(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)還會(hui)受(shou)到泵(beng)內介(jie)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,防止介質在舟曲機械密封的表(biao)面(mian)氣蝕產生激振。
3.溫度及壓力變(bian)化使泵變(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,引起舟曲機械密封振動。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。由于舟曲機械密封的一(yi)側固定(ding)(ding)在殼(ke)體上,而另一(yi)端固定(ding)(ding)在轉軸上,所以必須有吸收(shou)這兩種(zhong)不同振動(dong)的能力。
壓力也能使泵體變形,從而多舟曲機械密封產生(sheng)干擾。當(dang)密封腔(qiang)內壓力發生(sheng)變(bian)(bian)化時,作用在密封端(duan)面(mian)上的載荷也會隨(sui)之發生(sheng)變(bian)(bian)化,從而產生(sheng)突(tu)變(bian)(bian)載荷引起(qi)振(zhen)動。
4.制造安裝原(yuan)因產生的振(zhen)動
密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面粗糙度(du)過大,不能(neng)保證很好(hao)的(de)貼合性(xing),密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)就會受(shou)到影響,影響程度(du)不僅取決于(yu)(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)具體(ti)結構,而(er)且取決于(yu)(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)運(yun)行參數。密(mi)(mi)封(feng)(feng)每旋轉一周其補償環都要作相應的(de)運(yun)行,從而(er)保證密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面的(de)貼合性(xing)。對于(yu)(yu)滑(hua)動輔助密(mi)(mi)封(feng)(feng)件(jian),如O形圈或(huo)楔形環,密(mi)(mi)封(feng)(feng)面上的(de)載(zai)荷(he)沿(yan)圓(yuan)周變化,應盡量防止不受(shou)載(zai)荷(he)的(de)一側(ce)(ce)發(fa)生泄漏,受(shou)載(zai)荷(he)的(de)一側(ce)(ce)出現過度(du)磨損(sun)的(de)現象。泄漏會使流體(ti)的(de)雜(za)粒滲(shen)到端面液膜中(zhong),從而(er)加速密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面磨損(sun)。
密封件在(zai)加(jia)工過程中(zhong),一般不(bu)能(neng)用機械方(fang)法加(jia)以平(ping)衡(heng)。在(zai)設計(ji)中(zhong)要盡(jin)量(liang)減(jian)少不(bu)平(ping)衡(heng)因素,如單彈(dan)簧就會造成不(bu)平(ping)衡(heng),特別是在(zai)制造粗糙的動(dong)環或向密封件傳遞的動(dong)力(li)具有“尾(wei)隨脈沖”情(qing)況時,更(geng)應注意不(bu)平(ping)衡(heng)問題。
在采用內(nei)裝式(shi)機械(xie)密封(feng)(feng)時,作用在密封(feng)(feng)上(shang)的(de)沖擊力(li)常常是由泵送介質的(de)自循(xun)環造成的(de)。為確保密封(feng)(feng)性能,自循(xun)環液體應從兩密封(feng)(feng)端(duan)(duan)的(de)外(wai)側通過。若流量過大(da),則作用在密封(feng)(feng)環上(shang)的(de)沖擊力(li)可能會(hui)使密封(feng)(feng)端(duan)(duan)錯位(wei),其后果自然是振動。
為減(jian)輕(qing)振動(dong)的影響,可(ke)以(yi)使自循(xun)(xun)環(huan)流(liu)體(ti),由切向入口(kou);如有可(ke)能,循(xun)(xun)環(huan)流(liu)量可(ke)以(yi)通過(guo)密(mi)封(feng)(feng)腔內襯套的配合間隙(xi)加以(yi)控制,或者(zhe)將密(mi)封(feng)(feng)腔內的吸入管和排出管反接,使流(liu)向改(gai)變而(er)形(xing)成逆循(xun)(xun)環(huan)。后一(yi)種方(fang)法常(chang)在(zai)立式(shi)泵中采(cai)用,因為它(ta)同時(shi)解決了密(mi)封(feng)(feng)腔上部(bu)的排氣問(wen)題;但是,這常(chang)被人們所忽視(shi),甚至在(zai)臥式(shi)泵的設(she)計中,密(mi)封(feng)(feng)腔內由于逆循(xun)(xun)環(huan)產生的壓差而(er)會(hui)顯著改(gai)善(shan)密(mi)封(feng)(feng)效果。