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化工泵運行過程中產生振動的原因及分析

編輯:江蘇冠裕  發布日期:2022-12-03   瀏覽:0

  在化工泵使用過程中,振動是不可避免的,振動的原因有很多,只要不影響使用就不必大驚小怪。可是當振動超過一定界限后,就會影響整個設備的穩定性。振動超標的危害主要有:振動造成泵機組不能正常運行;引發電機和管路的振動,造成機毀人傷;造成軸承等零部件的損壞;造成連接部件松動,基礎裂紋或電機損壞;造成與水泵連接的管件或閥門松動、損壞;形成振動噪聲等。

  引起泵振動的原因是多方面的。 泵的轉軸一般與驅動電機軸直接相連,使得泵的動態性能和電機的動態性能相互干涉;高速旋轉部件多,動、靜平衡沐能滿足要求;與流體作用的部件受水流狀況影響較大;流體運動本身的復雜性,也是限制泵動態性能穩定性的一個因素。

  泵振動的原因

  1.振頻與轉速相同時的振動

  造成這種振動的主要原因有:裝配問題、基礎問題、轉子部裝平衡問題、共振、軸承問題等。

  (1)裝配問題

  ①裝配不準,基礎偏心:a 檢查聯軸器的不同心度;b 檢查基礎混凝土是否有裂紋;c 檢查泵基礎是否由于不均勻下沉或地震沖擊造成偏心現象;

  ②未運轉時同心度良好而運轉時出現偏心:a 泵排出端有伸縮式接頭,當泵運轉時,聯軸節是否有很大的移動;b 支撐排出管的混凝土是否有裂紋;c 泵運轉時,是否出現基礎移動的情況;d 泵運轉時,從密封處有大量水漏出或者有空氣吸入;e 泵一停車,軸是否有偏心(高溫介質);

  ③聯軸器的橡膠件不均勻或橡膠件過硬。

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  (2)泵基礎問題

  ①基礎不穩引起的共振:a 基礎有很大的振動向外傳遞;b 基礎的振動頻率與泵達到額定轉速頻率一致;c 相鄰泵運轉時傳播過來的振動;

  ②基礎不堅實引起的共振:基礎內沒有灌注水泥砂漿;

  ③地腳螺栓松動或地腳螺栓沒有發揮作用。

  (3)轉子不平衡

  ①軸系的彎曲;

  ②轉子殘存的不平衡重量:a 更換轉子的部分零件(葉輪等)而沒有整體做動平衡;b 轉子部件部分發生磨損;

  ③葉輪的磨損或破損造成的不平衡;

  ④葉輪有堵塞的異物造成的不平衡:a 泵的振動突然變大,從泵的內部產生噪聲;b 排出壓力降低,流量減少;c 電流表、功率表指針異常擺動;

  ⑤由于軸承的磨損造成軸的偏心運動(滑動軸承)。

  (4)共振現象

  ①泵固定部(殼體、底座)的固有頻率與轉速的共振;

  ②轉速接近轉子的臨界轉速 。

  (5)軸承不良(多發生在滾動軸承)

  ①軸承的潤滑油、潤滑脂發生變化;

  ②運轉時的發熱程度比原來高;

  ③潤滑油或潤滑脂中進入雜質。

  (6)其它

  ①原動機的振動傳給泵;

  ②泵軸承的滑動部分有局部接觸;

  ③襯環與葉輪滑動部分的間隙不均勻。

  2、頻率與轉速的整數倍一致時的振動

  (1)壓力脈沖的振動

  ①泵體喉部與葉輪外徑的間隙比較小;

  ②多級泵的各級葉輪的葉片與喉部的相對位置任何一級都相同。

  (2)滾動軸承發生損壞

  3.其它的規則性振動

  (1)軸的扭振(特別是長軸泵)

  (2)推力軸承無推力

  ①臥式雙吸泵常見;

  ②一般有噪聲,而且噪聲比振動更強烈;

  ③低速運轉時發出咯噔咯噔的有規則的聲音;

  ④軸承結構成為無預加負載的結構;

  ⑤推力軸承間隙大。

  (3)由卡門渦產生的振動與管路的固有頻率一致時的共振

  ①泵的吸入管周圍有水流動;

  ②泵的吸入管比較長;

  ③吸入管的位置、吸入水槽的形狀不合理。

  (4)脈沖引起的噪聲振動

  ①產生象浪涌拍打式有規則的噪音;

  ②排出口側的壓力表指針大幅度移動;

  ③泵的曲線有駝峰,如果在排出側的水管中有空氣滯留時,這種情況經常發生。

  4.不規則的振動

  (1)部分流量運轉引起的振動

  ①測定吸入側和吐出側的壓力,按測定的壓力值計算運轉流量,如果低于規定流量的一半時,將產生相當大的振動。大型轉速較高的泵容易出現這種現象;

  ②雙吸泵在規定流量一半以下運轉,軸會產生激烈的軸向往復運動,造成軸承等的振幅增大。

  (2)汽蝕引起的振動

  ①測定吸入側和吐出側的壓力,然后計算運轉流量,分析是否發生汽蝕;

  ②檢查吸入側的真空度是否有異常增高;

  ③一般情況下會有很的的噪聲;

  ④關閉出口閥時,噪聲急劇減小;

  ⑤出口壓力表指針劇烈擺動。

  (3)出口閥的振動

  檢查出口閥的開啟程度,開度50%以下時振動并通過管線傳遞到泵。

  (4)泵內部的非傳動件與傳動部分有接觸或者滑動部分有損傷

  ①電流表指針劇烈擺動;

  ②多伴有金屬聲音;

  ③通常軸承都發熱;

  ④高溫液體用泵在起動時易發生這種現象。

  (5)填料函體壓的過緊產生的振動

  引起化工泵振動的原因包括機械的、水力的和電力等,振動控制反映了機械加工工藝、機械安裝人員的操作水平、水泵操作人員的素質、水力設計軟件的功能、各部分材料性能狀況、監測儀器的性能。實際工作中,排除振動要結合經驗和理論分析,將振動機理分析和實際檢測儀器得到的數據結合起來。很多振動可以通過提高設計和安裝質量,提高操作水平,加強日常維護予以消除。伴隨著新材料技術的發展和新工藝的出現,以及電子計算機技術與數值方法和流體力學基礎理論的進步,加上振動噪聲診斷技術的興起和發展,水泵的設計、使用、維護水平必將蒸蒸日上,性能也一定會日趨優化,動態性能也會日趨穩定。

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