廣一水泵丨離心泵機械密封性能各種振動的形成的簡單介紹

廣一水泵丨離心泵機械密封性能各種振動的形成的詳細信息

離心泵機械密封性能有影響的振動，從離心泵構造本身和外部運行環境方向來分析，其振源對性能影響及相關對策廣一水泵歸納為以下的四個方面。

一、離心泵的基本構造部件引起的振動

離心泵的基本構造部件是由五部分組成的，分別是：葉輪，泵體，泵軸，軸承，機械密封，并通過外部動力如電機、汽輪機或燃氣輪機驅動。轉動部件不平衡、葉輪與轉動軸不同心、軸承缺陷、轉子制作質量粗糙、葉片及軸上其他部件組裝不良引起松動等任何一個或幾個原因組合都可能導致離心泵泵軸的振動。裝在泵軸上的機械密封在運行過程中經受著不同的振動頻率，低時可能在離心泵的轉速以下，最高則可能達到每秒數千次。通過振動監測裝置可以測得上述不同振源的單個振動頻率是不同的，若振動頻率剛好與機械密封彈性元件中的彈簧或波紋管的固有頻率相吻合，則機械密封會出現異常磨損或疲勞損傷。當然，造成這種損傷還可以有其他因素，目前還沒有充分的數據支持將其完全歸結為機械密封的振動而造成的。

要避免共振的產生，在機械密封的設計時必須保證可預測的共振頻率不要與激勵頻率重合，并應采取可靠的減振措施；設計的臨界轉速不能與工作轉速太過接近而存在引起共振產生的因素；在正常的運行狀態下，安裝誤差應減至最小，因為這些誤差會導致機械密封彈簧裝置的位移；轉子也要求要達到充分平衡。垂直安裝的軸，軸上的滾動軸承承受的載荷應足以使滾動件打滑的可能性減至最小。

二、由于離心泵機械密封制造和安裝原因產生的振動

機械密封動靜二個部件之間的密封端面貼合度如何不僅影響到密封效果，更影響到密封的運行穩定性和使用壽命。離心泵機械密封的密封端面如果不能保證很好的貼合性，那么機械密封的穩定性就會受到影響，其影響的程度不僅取決于機械密封的具體結構，也取決于機械密封的運行參數。機械密封轉動部件每旋轉一周，其補償環都要作相應的運動以保證密封端面貼合性。與作用在輔助密封上的效果相類似，特別對于滑動輔助密封件如O形圈等，在制造及安裝過程中應將密封上的載荷將沿圓周均勻分布，防止不受載荷或受載荷較輕的一側發生液體泄漏，而受載荷的一側卻發生過度磨損。

采用內裝式機械密封時，作用在機械密封上的另一種力常常是由泵送介質的自循環造成的。為確保機械密封性能，應設計成為自循環流體從兩密封端面的外測流過。一旦流量過大，作用在密封環上的壓力也可能會使密封端面錯位從而影響到密封效果。為減輕振動的影響，可采用使自循環的流體由切向入口，或者使自循環流體沿密封四周流動。如果實際情況允許，循環流量可以通過密封腔內襯套的配合間隙加以控制，或者將密封腔內的吸入管和排出管反接，使流向改變而形成逆循環。

三、離心泵在正常運行和受到擾動情況下運行時所產生的振動

離心泵在運行時，其轉子及機械密封會受到液力振動產生的影響。當離心泵的流量發生變化時，葉輪入口處流體流動包括軸向與徑向二方面的穩定性都會產生波動。若離心泵不是在最佳效率下運行，葉輪入口及擴壓管處的流體壓頭就可能會增大；低于或高于最佳效率點的流量時，則可能產生氣蝕現象。當離心泵在非滿負荷工況下運行時，葉輪上的徑向力就會增大并會傳遞到機械密封上，轉子系統的機械振動及作用在密封上的壓力狀況的變化所引起的振動的振幅與頻率都是隨機的。所以，在設計系統和選擇離心泵時，應盡量避開非滿負荷運行狀態，使其在接近最高效率的狀態下運行，并保證離心泵在負壓情況下工作穩定。離心泵的葉輪直徑較大時，還必須考慮葉片的應力的影響。

四、由于運行環境中溫度和壓力的變化使離心泵發生變形而產生的振動

在離心泵運行條件下，當溫度發生變化時離心泵會因為溫度升高而出現熱變形，從而影響到離心泵相對于驅動裝置會發生偏移，離心泵的各部件也會發生變形，最終導致機械密封端面的變形。廣一水泵廠發現若沒有采取相應的措施，連接管路的熱膨脹會向離心泵施加很大的載荷。溫度變化對離心泵殼體和轉子的影響程度也不一樣，一般情況下轉子的膨脹與收縮要比殼體迅速，影響到密封面間隙的變化。當運行溫度發生波動時，機械密封除了要承受由于部件錯位而產生的旋轉振動外，還要承受低頻率大振幅的振動。由于機械密封的動靜二部分分別固定在殼體上和轉軸上，所以必須有吸收這兩種不同振動的能力。

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