锅炉水泵振动的危害、原因及消除
锅炉水泵振动评估 锅炉泵 机组运行可靠性的重要指标。
1、过度振动的危害主要包括:
1) 泵组因振动不能正常运行;
2) 引起电机和管道振动,造成机器损坏和人身伤害;
3) 轴承和其他零件损坏;
4) 导致连接件松动、基础开裂或电机损坏;
5) 与水泵连接的管件或阀门松动、损坏;
6) 形成振动噪声等。
2、泵振动的原因很多
1) 泵的转轴一般直接与驱动电机轴连接;
2) 泵和电机的动态性能相互干扰;
3) 高速旋转部件较多,动静平衡不能满足要求;
4) 与流体相互作用的成分受水流条件的影响很大;
5) 流体运动本身的复杂性也是限制泵动态性能和动态稳定性的一个因素。
3、消除泵振动的方法
1) 机械结构设计中应注意的问题
(1) 竖井设计
增加传动轴的支承轴承数量,减小支承间距,适当范围内减小轴长度,适当增大轴直径,增加轴刚度;
当泵轴的速度逐渐增加,接近或整数倍于泵转子的固有振动频率时,泵将剧烈振动。因此,设计中,传动轴的固有频率应避免电机转子的角频率;
提高轴的制造质量,防止质量偏心和过大的几何公差。
(2) 滑动轴承的选择
液态烃等化工泵中,滑动轴承材料应为具有良好自润滑性能的材料,如聚四氟乙烯;
深井热水泵导套内填充聚四氟乙烯、石墨和铜粉,其结构设计合理,使滑动轴承固定可靠;
叶轮密封圈和泵体密封圈处使用摩擦系数小的摩擦副,如m20lk石墨材料钢;限制最大速度;提高轴瓦的承载能力和轴承座的刚度。
(3) 使用应力释放系统
对于输送热水的泵,设计时应释放泵体变形引起的连接器之间的结构应力,如泵体地脚螺栓上增加螺栓套筒,以避免泵体与刚度较大的基础直接接触。
2) 水泵水力设计注意事项
(1) 合理设计水泵叶轮和流道,以减少叶轮中的汽蚀和流动分离
合理选择叶片数、叶片出口角度、叶片宽度、叶片出口拥挤系数等参数,消除升力曲线的驼峰;
根据数据,当叶轮出口与蜗壳舌的距离为叶轮外径的十分之一时,脉动压力最小;
使叶片出口边缘倾斜(例如,使其倾斜约20),以减少冲击;
确保叶轮和蜗壳之间的间隙;提高泵的工作效率。
同时,对泵的出口通道和其他相关通道进行了优化,以减少液压损失引起的振动。
合理设计各种泵进口段的吸入室和压缩级的机械结构,可以确保流场的稳定性,提高泵的工作效率,减少能量损失,提高泵振动动态性能的稳定性。
(2) 汽蚀振动是泵振动的重要组成部分
为了确保吸入管或压力管道中没有空气积聚,吸入管的任何部分都不能高于水泵的进口。为了减少进水口处的压力脉动,吸入管的直径应比泵群的直径大一个数量级,以便水流泵群处有一定的收缩,从而使流速分布相对均匀。同时,泵前应有一条直管,直管的长度不应小于管径的10倍。
注意创造良好的进水条件,进水池内水流应稳定均匀,以消除卡门涡伴随的振动。
(3) 基础设计
基础重量应大于泵、电机和其他机械总重量的三倍;储水箱的基础应具有相当的强度;电机支架和基础最好做成一体或面接触;泵和支架之间设置隔振垫或隔离器。此外,管道之间使用减振材料,以减少管道布局,消除弹性接触和液压损失引起的振动。
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