含气率对小流量下混流式混输泵轴系振动的影响

摘要

振动是反映混输泵运行稳定性的关键指标,液体含气率对混输泵的振动强度有重要影响。为探究小流量工况下含气率变化对混输泵轴系振动的影响规律,该研究以某3级混流式气液混输泵为研究对象,采用建立的多通道振动测试系统采集小流量工况下混输泵输送不同含气率的水时主轴和轴承座的振动信号,然后分析水中含气率对主轴和轴承座振动特性的影响规律。结果表明:针对该研究的混流式混输泵,主轴径向振动幅值随含气率的增加呈现明显的非线性变化规律,含气率增加导致的主轴径向振动增幅可达纯水工况下的3.2倍;含气率的增加主要影响轴承座的轴向振动而径向振动受影响较小,不同含气率下轴承座的轴向振动幅值均高于径向振动;在8%~14%含气率范围内,混输泵内部出现气液两相流型过渡转换,从而导致主轴振动特性变化;含气率的增加对叶轮出口与导叶进口间的动静干涉作用具有一定的强化效应;0~20%含气率范围内,主轴径向振动的概率密度极值随着含气率的增加而降低,当含气率超过20%以后,主轴径向振动的概率密度极值随着含气率的增加而提高,两者趋势相反,该结论可为混流式混输泵内含气率的判定提供依据。