流体振动详解全套.docx

流体振动详解全套流体引起的振动包括以下几种情况:流体动力气蚀和抽空回流紊流喘振流体堵塞流体动力很多类别的设备，包括泵、风机、透平机、真空泵等等，均会不可避免地因为它们的叶片作用在输送的流体（液体或气体）上而产生流体动力。一般，流体动力的产生遵从下面的等式:叶片通过频率=BPF=叶片数X叶轮转速（CPm或HZ）叶片通过频率流体动力振动的特点:若叶轮在机壳中偏心或相对于蜗壳的位置不正确，会产生较大的BPF及其倍频的振动。需要尽力避免BPF及其倍频与转子或支撑结构的固有频率临近,否则会引起较大的振动。若导叶片的焊接处发生失效，使扩压器相对叶轮产生轻微位移,它会导致BPF频率处的振动大幅上升；若泵口轮摩擦轴，会导致BPF频率振动的大幅上升；对有些类型的风机，其叶片通过频率对阻尼设置情况非常敏感。叶片比频率（BRF）按下式计算：BRF=（转速）（叶轮叶片数乂导叶叶片数）K其中：K=叶轮叶片数和导叶叶片数的最大公约数。若两个叶片数不互质，则会产生较大的BRF频率的振动。气蚀与抽空气蚀是离心泵的常见问题，经常造成泵内部件的严重损坏。遭受连续气蚀问题的泵叶轮会产生严重的点蚀，在一些案例中，气蚀会彻底蚕食掉叶轮叶片。在泵输送量过大或入口压力偏低条件下，泵容易产生气蚀。典型的气蚀/抽空频谱气蚀特点:通常在300Hz至2000Hz的频率范围内有随机宽带的振动。气蚀会引起超声能量的上升，可用加速度包络检测。气蚀通常会产生很奇特的现场噪声。中等程度的气蚀产生的噪声象沙子在泵中流动，而严重的气蚀产生的噪声象小石子在泵中通过。抽空与气蚀差不多一样，只不过它是风机的问题。典型的抽空频谱与气蚀频谱几乎完全一样。回流对于泵来讲，回流是与气蚀相反的问题。泵输送量太小或入口压力太高时，泵会发生回流现象。回流发生时，一部分流体会从出口回流到叶轮中，因为泵实际上在输送过多的流体。这样会引起反向的液流。两个或多个反向的液流会引起噪声和振动。回流特点:回流频谱与气蚀频谱非常相似，也有随机宽带振动，有时还有叶片通过频率。与气蚀不同，回流不会产生泵部件的腐蚀。然而，若回流引起的振动过高，会损坏轴承、磨损环、阀和其它相关部件。紊流当有某种东西干扰或阻碍流体在泵、风机、压缩机或真空泵中正常流动时，紊流就会发生。紊流可能是管道中的障碍物、直角弯角以及急剧的直径改变等引起的。典型的紊流频谱紊流特点:虽然紊流会产生随机的较高频率的振动，它通常产生在IxRPM以下频率范围内地随机振动，大约在50CPM至2000CPM。紊流引起的振动的幅值和频率是不稳定的，有时会在一个很宽的范围内波动。有时紊流引起的噪声非常高，而机器的振动却相对较低，其原因是这时紊流发生在机器以外的管道中。喘振对高速离心式和轴流压缩机而言，危害更大的问题是喘振。发生喘振问题的压缩机通常是工作在设计范围以外。在特定的运转速度下，当出口压力太高或输送介质的分子量较设计工况小时，压缩机会遇到喘振问题。喘振发生时，压缩机中的气流会改变方向。当喘振问题轻微时，仅叶轮叶片边界层附近的气流会改变方向；当喘振完全发生时，全部气流都会改变方向，从出口流向入口。压缩机的喘振问题必须得到排除，因为它会产生很大的破坏。喘振特点：轻微喘振仅在数秒的时间内，使叶片通过频率及其倍频明显上升。叶片通过频率幅值会上升一倍或两倍。完全的喘振会提高整个频谱的底脚，即引起宽频段、大幅值的随机响应。若不加以校正，喘振能在短时间内损坏压缩机。流体堵塞流体堵塞本质上来说是与喘振相反的故障。当出口压力太低导致流体速度太高时，压缩机会发生流体堵塞问题。流体堵塞频谱与喘振频谱相同。因此故障分析人员必须监测其它工艺参数如压力、流量等，以确认发生的是哪种问题。