隔膜泵浆体管道振动分析及减振技术
泵振动原因、测试与解决方法

泵振动原因和测试与解决方法目录_Toc34896210总则 (3)振动评估 (3)泵的运行点对振动的影响 (4)泵入口设计对振动的影响 (5)平衡 (6)泵/驱动机对中 (6)共振 (7)转子动力学评估 (9)流体“增加质量”对转子动力学固有频率的影响 (10)环形密封“Lomakin效应”对转子动力学固有频率的影响 (10)转子扭转分析 (11)转子动力稳定性 (13)参数共振和分数频率 (15)测试方法– FFT频谱分析 (16)测试方法–冲击(敲击)测试 (17)振动故障排查 (19)案例:立式泵带空心轴/齿轮箱驱动 (22)总结 (24)总则当泵及其关联系统发生故障时,通常归结到四种类型:断裂,疲劳,摩擦磨损或泄漏。
断裂的原因是过载,例如超过预期的压力,或管口负荷超出推荐的水平。
疲劳的条件是施加的载荷是交变的,应力周期地超过材料破裂的耐久极限,泵部件的疲劳主要由振动过大引起,而振动大由转子不平衡,泵和驱动机之间轴中心线的过大不对中,或固有频率共振放大的过大运动引起。
摩擦磨损和密封泄漏意味着转子和定子之间的相互定位没有在设计的容差范围。
这可以动态发生,一般原因是过大的振动。
当磨损或泄漏位于壳体单个角度位置,常见的原因是不可接受的管口载荷量,及其导致的或独立的泵/驱动机不对中。
在高能泵(特别是加氢裂化和锅炉给水泵),另一个在定子一个位置摩擦的可能性是温度变化太快,导致每个部件由于随温度的变化,长度和装配不匹配。
有一些特定的方法和程序可供遵循,降低发生这些问题的机会;或如果发生了,帮助确定解决这些问题的方法,从而让一台泵保养的更好。
振动评估关于泵的振动和其它不稳定机械状态的诊断或预测,应包括如下评估:•转子动力学行为,包括临界转速,激励响应,和稳定性•扭转临界转速和振荡应力,包括起机/停机瞬态•管路和管口负荷引起的不稳定应力,和不对中导致的扭曲•由于扭振、止推和径向负荷导致高应力部件的疲劳•轴承和密封的稳态和动态行为•正常运行和连锁停机过程的润滑系统运行•工作范围对振动的影响•组合的泵和系统中的声学共振(类似喇叭)通常讨论的振动问题是轴的横向振动,即与轴垂直的转子动力学运动,然而,振动问题也会在泵的定子结构发生,如立式泵,另外振动也会发生在轴向,也可能涉及扭振。
隔膜泵常见故障及处理方法

隔膜泵常见故障及处理方法隔膜泵作为一种常用的流体输送设备,在工业生产中扮演着重要的角色。
然而,隔膜泵在长时间运行过程中,难免会出现一些故障,影响其正常运行。
因此,了解隔膜泵的常见故障及处理方法对于保障设备的稳定运行至关重要。
一、泵无法启动。
1.可能原因,电源故障、电机损坏、控制系统故障。
处理方法,检查电源是否正常,检查电机是否受损,检查控制系统是否故障,及时更换损坏部件。
二、泵无法吸入液体。
1.可能原因,吸入阀堵塞、吸入管道堵塞、吸入阀损坏。
处理方法,清理吸入阀、吸入管道,更换损坏的吸入阀。
三、泵无法排出液体。
1.可能原因,排出阀堵塞、排出管道堵塞、排出阀损坏。
处理方法,清理排出阀、排出管道,更换损坏的排出阀。
四、泵运行时噪音过大。
1.可能原因,机械部件损坏、泵体松动、液体过热。
处理方法,检查机械部件是否受损,紧固泵体螺丝,降低液体温度。
五、泵运行时出现漏液。
1.可能原因,隔膜损坏、密封圈老化、连接处松动。
处理方法,更换损坏的隔膜,更换老化的密封圈,紧固连接处。
六、泵运行时出现泄露。
1.可能原因,管道连接处松动、密封圈老化、泵体损坏。
处理方法,紧固管道连接处,更换老化的密封圈,修复或更换损坏的泵体。
七、泵运行时出现振动。
1.可能原因,基础不稳、叶片损坏、泵体不平衡。
处理方法,加固泵的基础,更换损坏的叶片,平衡泵体。
八、泵运行时出现温度过高。
1.可能原因,液体过热、泵体摩擦、电机故障。
处理方法,降低液体温度,检查泵体摩擦部位,检查电机是否故障。
以上就是隔膜泵常见故障及处理方法的详细介绍,希望能对大家在实际工作中遇到类似问题时有所帮助。
在日常使用中,定期对隔膜泵进行检查和维护,可以有效预防和减少故障的发生,延长设备的使用寿命,保障生产的正常进行。
关于运营厂螺杆泵及管路震动的解决方案

关于运营厂高低压泵及管路震动较大的解决方案近日运营厂反馈,隔膜机高低压进料泵及管路震动较大,存在安全隐患。
经过10月24日到现场查看,具体情况汇报如下:一、现场现象:运营厂螺杆泵采用西派克螺杆泵,高低压泵型号分别是:BN17-12V 和BN70-6L 。
安装如图1所示,螺杆泵泵体支架直接固定在混凝土基础上。
泵吸口管路从主管路下方垂直引出。
泵出口经过橡胶软连接直接到出口管路,出口通过橡胶软管连接到隔膜机进料管道。
在出口管路上有一管路连接安全阀可以泄放回到主管路。
经过现场观察发现,三台低压进料泵打开分别有不同程度震动,以3#低压进料泵震动尤为明显。
当三台泵同时打开,震动更加剧烈。
三台高压进料泵打开也分别有不同程度的震动,以2#高压泵震动最为明显,三台同时开启震动剧烈。
通过现场观察,2#高压泵和3#低压泵应该有一定的磨损。
现场震动现象:泵打开以后,明显看到出口管路,特别是安全阀图 1泄放管路东西横向抖动;泵体远处观察没有明显震动,但是用手接触会感觉泵体震动,3#低压和2#高压震动更加明显;泵进口没有明显震动;运转过程中未发现异常沉闷响声;隔膜机供料时间和供料量没有明显变化。
分别单独启动螺杆泵,震动情况和泵压力如下:低压二、原因分析通常螺杆泵震动主要有以下原因:1.螺杆泵供料不足,进料口未全开,进料口进气,轴封漏气都可能发生气蚀,发生异常震动。
2.泵连轴结不同心,或者泵轴承损坏也会造成泵震动较大。
3.泵出口管路阀门未全开或管路堵塞,图2会造成震动较大,但这种情况一般泵出口压力增大并伴有沉闷的响声。
4.出口管路固定不牢固,和泵体产生共振。
根据厂内现场情况:1.厂内由于进料口主管路较粗,固定较好,虽然没有发现进口异常震动,但是也无法排除进料口产生气蚀。
2.用手能感到泵有震动,定转子应该有一定程度磨损。
3.泵出口压力未见明显增大(安全阀未作用,安全阀未校验)并且没有明显的沉闷响声。
4.厂内螺杆泵出口管路如图2,高压泄放管路没有固定,污泥出口管路只在3#泵做了门字型支架以及在管路进入管道沟做了固定。
注水泵管线震动大的原因及处理

注水泵管线震动大的原因及处理摘要:注水泵进出口管线的振动,是困扰油田的正常注水的一个重要问题,造成注水泵进出口管线频繁破裂,维修工作繁重,制约了油田的正常生产,增加了生产运行费用。
本文主要分析了解决注水泵管线振动的必要性,阐述了注水泵的振动原理,并通过震动测试分析了注水泵管线震动的原因,并采取了相应的减震措施,通过减小或消除注水泵系统的振幅、避开共振动管长、合理布置管道和设置、在进口侧采用双进口供液、加装软连接、加装离心式灌注泵以及在出口侧加装蓄能器、加装金属波纹软管、加强管理等措施,达到减小振动的目的,确保供、注系统运行平稳。
关键词:注水泵;管线;振动;处理作为提高原油生产量和生产效率的有效方式,注水采油是油田采油生产的关键环节之一,对于维持油井的稳定生产起着至关重要的作用。
注水系统的安全稳定运行直接影响到生产的安全、采油的质量和效率。
因此,对于油田注水系统中必不可少的设施之一的注水泵管线系统,保证其性能的稳定与运行的安全也就有着非常重大的工程意义。
1解决注水泵管线振动的必要性管线的强烈振动将使管线的结构及其元件产生疲劳破坏、连接部位发生松动和破裂、动力设备的寿命降低、管路系统的测量仪表失真甚至损毁等情况。
因此,油田注水泵及其管线系统的振动不仅存在重大的安全隐患,还会严重影响注水时率。
治理好管线振动,保证管线系统安全稳定地运行,对提高采油效率及质量都有重要的意义。
2注水泵管线振动大的原因解析2.1管线振动机理管线内流体的压力脉动产生的激振力是管线振动的主要外力之一。
由于活塞式压缩机、往复泵等管道系统中的动力机具有间歇性、周期性吸、排量的特点,将使管流产生脉动。
处于脉动状态的管内流体,在遇到弯管头、异径管、盲板等管道元件时,将产生一定的随时间而变化的激振力,在这种激振力的作用下,管道及其附属设备也开始产生振动。
管线两端分别与主动机的出入口、容器、阀门或孔板等设备或装置相连结。
管道及其支承架和与之相连接的各种设备或装置构成一个复杂的机械结构系统,在有激振力的情况下,这个系统就要产生振动。
水泵振动大的7个原因及处理方法

水泵振动大的7个原因及处理方法1、联轴器同心度,平行度有问题引起的振动判断方法:a、用百分表打联轴器外径,链接一个柱销式或多个柱销360度旋转,表面刻度在10以内(0.10mm)为合格,超过为不合格;b、在现场无百分表时,用锯条或刀片,平行靠在联轴器外径上,对上下左右进行检查,看锯条或刀片是否有缝隙,无缝隙为合格,有缝隙为不合格;c、检查平行度时,用百分表打联轴器端面,连接一个柱销或多个柱销360度旋转,表面刻度在10以内(0.10mm)为合格,超过为不合格;d、检查平行度时,无百分表时,用卡尺,塞尺,游标塞尺检测,用卡尺量泵联与电联之间间隙,上下左右间隙是否一致,用塞尺,游标塞尺塞进泵联与电联之间间隙,塞尺塞进间隙内感觉上下左右是否一致,游标塞尺量泵联与电联之间间隙上下左右间隙是否一致。
处理方法:a、在同心度不合格时,可以左右调整水泵、电机,高低不同时可以再低端脚板下垫铜皮或铁皮;b、在平行度不合格时,可以前后左右调整水泵、电机,使之平行,如遇无法调整时,可以扩水泵、电机脚板螺栓孔。
2、轴承问题引起振动判断方法:a、轴承体异响,有“沙沙、咔嚓”的声音,转动时轴承声音不均匀,声音时高时低等现象;b、轴承缺油,轴承温度高,轴承体进水等现象。
处理方法:a、轴承异响,拆开轴承体,拆下轴承检查保持架、滚珠、轴承内外径上是否磨损,是否有麻点,生锈等现象,检查轴承间隙是否过大,轴承是否裂开,如发现有其中一项就需要进行更换;b、清洗轴承重新更换润滑油;3、基础管道引起振动判断方法:a、基础松动,底座振动大于水泵振动,地脚螺栓松动,基础下沉断裂;b、管道无支撑,出口弯道过急,缓冲余量不够,管道振动大于水泵振动。
处理方法:a、重新打混泥土基础,紧紧地脚螺栓;b、进出口管道加支撑,出口管道大于3m转第一个90°的弯。
4、转子磨损引起振动判断方法:a、水泵运行一段时间后流量下降,电流上升,压力下降;b、水泵前、中、后都振动明显,压力表摆动明显,电流波动大;c、泵内响音异常,盘车有单边、磨损现象;d、填料更换频繁,平衡水管压力超高。
振动的隔绝措施

振动的隔绝措施1. 简介在工业生产和日常生活中,振动是一个常见的问题。
振动不仅会给设备带来损坏,还会对人体健康产生不良影响。
因此,为了减少振动对设备和人体的危害,需要采取适当的隔绝措施。
本文将介绍一些常见的振动隔绝措施,包括减少振动源、隔离振动传输途径以及改善受振设备的设计等方面。
2. 减少振动源减少振动源是最直接和有效的方式之一。
以下是几种减少振动源的常见方法:2.1. 平衡和校准对于旋转机械设备,不平衡质量和校准不良是引起振动的主要原因之一。
因此,在使用这些设备之前,应该进行平衡和校准。
平衡是通过在转子上添加平衡质量或调整质量分布来消除不平衡。
校准则是确保设备的工作参数符合规范。
2.2. 振动控制器振动控制器是一种专门设计用于减少振动的装置。
它可以监测振动并根据需要采取相应的措施来控制振动。
例如,当振动超过一定阈值时,振动控制器可以自动调整设备运行参数,减少振动产生。
2.3. 振动吸收材料振动吸收材料是一种能够吸收振动能量的特殊材料。
它们可以被用于包裹振动源,从而减少振动的传输。
3. 隔离振动传输途径除了减少振动源,隔离振动传输途径也是一种有效的振动隔离措施。
以下是几种常见的振动传输途径隔离方法:3.1. 弹性支撑弹性支撑是通过使用弹性材料来减少振动传输的一种方式。
例如,通过在机械设备的底座和基础之间添加弹性材料,可以减少振动传输。
3.2. 隔振器隔振器是一种专门设计用于隔离振动的装置。
它可以分离振动源和受振设备,阻止振动的传输。
隔振器有许多种类型,包括弹簧隔振器、气垫隔振器和液体隔振器等。
3.3. 振动吸收器振动吸收器是一种能够吸收振动能量的装置。
它可以被放置在振动传输途径上,从而减少振动的传输。
例如,在管道上安装振动吸收器可以减少振动的传输到其他部分。
4. 改善受振设备的设计除了减少振动源和隔离振动传输途径,改善受振设备的设计也是减少振动的重要手段。
以下是一些常见的改善受振设备设计的方法:4.1. 结构优化通过对受振设备的结构进行优化,可以减少振动的产生和传输。
浅谈泵振动的因素及处理方法

浅谈泵振动的因素及处理方法摘要:本文从离心泵运行过程中产生振动的原因出发,充分对几个震动因素进行分析,通过对导致泵震动因素的前期预防,杜绝机泵事故发生,降低保养和维修成本,提高离心泵使用寿命,保证离心泵长期高效运行。
关键词:离心泵泵、振动、事故、寿命、高效离心泵被广泛应用于油气集输系统,离心泵安全和高效运行,对整个生产起到关键作用,常用的离心泵为水平卧式单机双吸泵,如图1。
该泵在额定排量250m3/h时达到高效区,扬程为300m、转速为2980r/min。
在离心泵轴承座上部安装了加速度震动传感器进行检测。
图1一、故障背景以首站当前并联运行的1#和2#泵为例,当并联运行排量为430m3/h时,通过传感器进行检测,非驱动端振动值在垂直、水平、轴向方向分别为9.1mm/s、5.1mm/s、3.4mm/s;驱动端为3.1mm/s、2.2mm/s、2.5mm/s。
离心泵震动级别属于D级,不合格,必须停泵检修。
二、故障排查①检测2#泵的联轴器同心度合格,检测前后泵头的盘根密封泄漏量合格,检测后泵头止推轴承温度值大于75℃,已超标。
②拆卸泵盖检测:如图2,叶轮无腐蚀现象,叶轮与轴的配合间隙过大,接触面磨损过度,叶轮外轮毂磨损过度;口环和壳体接触面磨损过度,已凹凸不平,壳体接触面产生带状腐蚀面。
图2以上因素属于正常运行过程中的腐蚀磨损,是机泵运行过程中,振动过高的非要因。
③拆卸进出口法兰连接螺栓检测,在垂直方向,管线法兰与泵进出口法兰同心度偏差较大,高度差值为3-6㎝,水平方向平齐。
结论为机泵在安装过程中带应力安装,泵基础安装偏差较大。
④泵水平中分面检测:(框式水平仪和塞尺进行)测量泵轴向水平度差值为1mm/m;泵径向水平度差值为1.3mm/m。
复测泵地脚水平度差值,数值与中分面检测数值相同。
结论为泵基础安装偏差较大。
三、故障处理更换2#泵转子部分,更换前后泵头的径向轴承和止推轴承。
针对泵基础偏差问题,为不影响生产,采用在泵地脚加垫片的方式。
循环水泵振动大分析与处理

循环水泵振动大分析与处理循环水泵是工业生产中常用的一类水泵,常见于供水、输送油料、航空、船舶等领域。
然而,在使用中,循环水泵可能会出现振动较大的问题,影响其正常运行并带来安全隐患。
因此,为了保证循环水泵的安全稳定运行,需要对其振动大的原因进行分析,并采取相应的处理方法。
一、循环水泵振动大的原因1.不平衡原因:循环水泵转子的不平衡是导致振动的主要原因之一、当转子的质量分布不均匀时,会导致离心力的不平衡,从而引起振动。
2.轴承磨损原因:轴承在运转中会因为摩擦而磨损,当磨损严重时,会导致循环水泵的转子不稳定,产生振动。
3.机械松动原因:循环水泵在长期使用过程中,由于设备老化或者松动,往往会导致机械部件之间出现摩擦松动,从而引起振动。
4.叶轮损坏原因:循环水泵叶轮的损坏也可能是振动大的原因之一、当叶轮出现磨损、断裂或者腐蚀等情况时,会导致不平衡,从而引起振动。
二、循环水泵振动大的处理方法1.定期维护:针对循环水泵进行定期的维护和检修,包括检查轴承的润滑情况、紧固件的松动情况等。
及时发现并修复问题,可以有效减少振动。
2.平衡处理:对于循环水泵转子的不平衡问题,可以采取静、动平衡的方法进行处理。
通过在转子上增加适当的平衡块,使得转子的质量达到均匀分布,从而减少振动。
3.更换轴承:当循环水泵的轴承磨损严重时,需要进行及时更换,并确保新轴承的品质良好。
此外,还应注意正确的轴承安装和润滑。
4.加强连接点的紧固:循环水泵在运行过程中,部分螺钉和连接件可能会因为振动松动。
及时检查和紧固这些松动的连接点,能有效减少振动。
5.更换叶轮:当循环水泵的叶轮受损时,需要及时更换。
如果叶轮是可调式的,可以通过调整叶轮的角度来减少振动。
6.引入减振装置:可以在循环水泵上安装减振装置,如减震垫、减震支架等,以吸收和分散振动能量,减少振动产生。
三、循环水泵振动大的预防措施1.加强维护管理:定期对循环水泵进行维护保养,包括定期检查润滑情况、紧固件状态等,及时发现问题并进行处理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
隔膜泵浆体管道振动分析及减振技术
隔膜泵浆体管道振动分析及减振技术 胡成名 (中煤科
工集团武汉设计研究院有限公司,湖北武汉 430064) 摘要:
隔膜泵浆体管道振动是泵输过程中常遇到的问题,生产设备
所发生的事故很大部分是管道振动引起的。文中介绍了隔膜
泵工作的特点和管道振动产生的原因(液柱共振、流固耦合振
动、机械共振),并给出了多种浆体管道减振的技术方法(设
置缓冲罐和汇总管、采取峰值分散技术、避开液柱共振管长、
减少弯管和异径管的使用、合理布置支架等),这些方法的综
合使用在工程实际中取得了良好的效果。 关键词:隔膜泵;
浆体管道;振动;耦合;减振技术 0 引言 隔膜泵利用隔膜
将输送介质与驱动介质(油类)隔离,具有耐磨损、高效节能、
耐高压的特点,在输送固液两相介质(高浓度煤浆、矿浆)时,
体现出其独特的优越性[1]。在实际的生产过程中,由于管道
的强烈振动导致管道系统破坏,介质外流,甚至引起环境污
染、生产事故。因此,对隔膜泵浆体管道振动原因进行分析
并采取相应的防振措施十分必要。 1 隔膜泵浆体管道振动
的原因 往复式隔膜泵的工作特点是活塞在缸体中进行周期
性的往复运动,引起吸排浆液呈间歇性和周期性,管内浆体
呈脉动状态,管内浆体参数,如压力、速度、密度等随位置
变化,也随时间作周期性变化。 管道产生振动主要有以下3
种形式:隔膜泵产生的压力脉动频率与浆体谐振频率接近时
的耦合振动(液柱共振);隔膜泵产生的压力脉动频率与管路
系统结构的固有频率接近时,产生的流固耦合振动;隔膜泵
本身的机械振动引起的管道振动。 1.1 液柱共振 隔膜泵连
接的管路所容纳的浆体具有一定的质量和压缩性,因此可视
浆体为一个振动系统,当浆柱受到一定的激发后,会形成一
定的受迫振动。 隔膜泵产生的压力脉动频率为[2] fy=ijN/60
(1) 式中:i为谐波数,i =1,2,3…;j为隔膜泵的活塞数,j
=1,3,5…;N为隔膜泵曲轴转速,r/min。 简单管道液柱固有
频率[3]: (1)管道一端开放另一端封闭时,如安全阀泄放管
线或旁路管线。 f1=a/(4L) (2) 式中:a为浆液中的声速,m/s;
L为管道长度, m。 (2)管道两端都开放或两端都封闭时,
如隔膜泵与汇总管之间的管线。 f2=a/(2L) (3) 当管道直径变
化比是2∶1或更大时,管道直径从小变到大可以认为是开
放端,反之当直径从大变到小可以认为是封闭端。 当f1或
f2=(0.9~1.1)fy 时,管道内的浆体将产生液柱共振。 1.2 流
固耦合振动 管道的流固耦合包括3种情形:摩擦耦合、泊
松耦合与联接耦合。摩擦耦合体现管壁对附壁流的阻尼效
果。泊松耦合由管壁材料的弹性变形与浆液弹性共同作用产
生,在薄壁管中表现明显。联接耦合主要是由于管道弯曲、
变径等引起的管壁运动与浆液流动方向等发生改变造成的
耦合[4]。浆体管道一般具有高压低速的特点,因此由摩擦耦
合、泊松耦合引起的振动影响较小,振动的主要原因来自联
接耦合。以管道中常用的弯头、异径管为例进行分析。 弯
管的受力如图1所示,设弯管的角度为A,截面积为S,管
内的压力为p,由于存在脉动,因此压力p可分解为平均压力
pm和脉动压力py,则弯头处的受力F为[5]
F=pS/cos=(pm+py)S/cos (4) 由式(4)可以看出,压力脉动是导
致管道耦合振动的激振力。当A=0°时,F=(pm+py)S,这说
明当管道为直管段时,压力脉动引起管道振动效应最小,随
着A角度变大,F逐渐变大,压力脉动引起管道振动效应逐
渐明显,因此管道尽量避免大角度的回转。 图1 弯管受力
图 异径管的受力如图2所示,设异径管两端的截面积分别
为S1和S2,则异径管的受力F为 F=p(S2-S1)=(pm+py)(S2-S1)
(5) 图2 异径管受力图 由式(5)可以看出,异径管的大小端
面积差值越大,F越大,因此管道设计时尽量避免异径管两
端截面积变化过大,需要变径时尽量采取逐级变径,以减小
脉动力的不利影响。 1.3 机械共振 隔膜泵液力端动力平衡
性能差、基础设计不合理、安装质量不达标等都可能导致隔
膜泵机身和基础的振动,从而导致和其相连的管道振动,与
设备相连的管道系统(包含阀门、管件、容器、支吊架等),
组成一个振动系统,当其固有频率与机器振动频率相同或相
近时,就会出现振动响应,形成机械共振。 2 隔膜泵浆体
管道的减振技术 2.1 设置缓冲罐减少压力脉动 根据电路