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鍋爐水泵振動的危害、原因及消除方法

   2016-10-17 694
核心提示:鍋爐水泵振動是評價鍋爐泵機(jī)組運行可靠性的一個重要指標(biāo)。
鍋爐水泵振動是評價鍋爐泵機(jī)組運行可靠性的一個重要指標(biāo)。
1、振動超標(biāo)的危害主要有:
1)振動造成泵機(jī)組不能正常運行;
2)引發(fā)電機(jī)和管路的振動,造成機(jī)毀人傷;
3)造成軸承等零部件的損壞;
4)造成連接部件松動,基礎(chǔ)裂紋或電機(jī)損壞;
5)造成與水泵連接的管件或閥門松動、損壞;
6)形成振動噪聲等。
2、引起泵振動的原因是多方面的
1)泵的轉(zhuǎn)軸一般與驅(qū)動電機(jī)軸直接相連;
2)泵的動態(tài)性能和電機(jī)的動態(tài)性能相互干涉;
3)高速旋轉(zhuǎn)部件多,動、靜平衡不能滿足要求;
4)與流體作用的部件受水流狀況影響較大;
5)流體運動本身的復(fù)雜性,也是限制泵動態(tài)性能動穩(wěn)定性的一個因素。
3、消除水泵振動的方法
1)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面注意的問題
(1)軸的設(shè)計
增加傳動軸支撐軸承的數(shù)目,減小支撐間距,在適當(dāng)范圍內(nèi)減小軸長,適當(dāng)加大軸的直徑,增加軸的剛度;
當(dāng)泵軸轉(zhuǎn)速逐漸增加并接近或整數(shù)倍于泵轉(zhuǎn)子的固有振動頻率時,泵就會猛烈振動起來,所以在設(shè)計時,應(yīng)使傳動軸的固有頻率避開電機(jī)轉(zhuǎn)子角頻率;
提高軸的制造質(zhì)量,防止質(zhì)量偏心和過大的形位公差。
(2)滑動軸承的選擇
在液態(tài)烴等化工泵中,滑動軸承材料應(yīng)采用具有良好自潤滑性能的材料,比如聚四氟乙烯;
在深井熱水泵中,導(dǎo)流襯套選擇填充聚四氟乙烯、石墨和銅粉的材質(zhì),并合理設(shè)計其結(jié)構(gòu),使滑動軸承的固定可靠;
葉輪密封環(huán)和泵體密封環(huán)處采用摩擦因數(shù)小的摩擦副,比如M20lK石墨材料一鋼;限制最高轉(zhuǎn)速;提高軸瓦承載能力及軸承座的剛度。
(3)使用應(yīng)力釋放系統(tǒng)
對于輸送熱水的泵,設(shè)計時,應(yīng)使由泵體變形而引起的連接件之間的結(jié)構(gòu)應(yīng)力得以釋放,比如在泵體地腳螺栓上面增加螺栓套,避免泵體直接和剛度很大的基礎(chǔ)接觸。
2)水泵的水力設(shè)計注意事項
(1)合理地設(shè)計水泵葉輪及流道,使葉輪內(nèi)少發(fā)生汽蝕和脫流
合理選擇葉片數(shù)、葉片出口角、葉片寬度、葉片出口排擠系數(shù)等參數(shù),消除揚程曲線駝峰;
泵葉輪出口與蝸殼隔舌的距離,有資料認(rèn)為該值為葉輪外徑的十分之一時,脈動壓力最小;
把葉片的出口邊緣做出傾角(比如做成20。左右),來減小沖擊;
保證葉輪與蝸殼之間的間隙;提高泵的工作效率。
同時,對泵的出水流道等相關(guān)流道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,減少水力損失引起的振動。
合理設(shè)計各種泵的進(jìn)水段處的吸入室,以及壓縮級的機(jī)械結(jié)構(gòu),減少壓力脈沖,可以保證流場穩(wěn)定,提高泵的工作效率,減小能量損失,也可以提高泵的振動動態(tài)性能的穩(wěn)定性。
(2)汽蝕振動是泵振動的很重要的一部分
為了保證吸水管或壓水管內(nèi)無空氣積存,吸水管的任何部分都不能高過水泵的進(jìn)口。為了減小人水口處的壓力脈動,吸水管路直徑應(yīng)比泵人口直徑大一個尺寸數(shù)量級,以便水流在泵人口處有一定的收縮,使流速分布比較均勻,同時還應(yīng)當(dāng)在泵人口前有一段直管,直管長度不小于管路直徑的10倍。
注意創(chuàng)造良好進(jìn)水條件,進(jìn)水池內(nèi)水流要平穩(wěn)均勻,以消除伴隨卡門渦旋的振動。
(3)基礎(chǔ)的設(shè)計
基礎(chǔ)的重量應(yīng)為泵和電機(jī)等機(jī)械重量總合的三倍以上;盛水池的基礎(chǔ)應(yīng)具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度;電機(jī)支架與基礎(chǔ)最好做成一體或做成面接觸;在泵和支架之間設(shè)置隔振墊或隔振器。另外,在管路之間采用減振材料連接,減少管路布置,可以消除彈性接觸和水力損失帶來的振動。
 
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