浅析化工离心泵使用中常见问题及解决措施论文_李冬杰,黄喜东

浅析化工离心泵使用中常见问题及解决措施论文_李冬杰,黄喜东

中粮生化能源(肇东)有限公司 黑龙江肇东 151100

摘要:造成多级离心泵故障的原因多种多样,常见的有设备固有故障、安装故障、运行故障和选型错误等。故障表现有泵不能正常启动、泵不出液或流量不足、机泵振动与有杂音、轴承温度过高、密封泄露、泵超功率、汽蚀等。判断离心泵故障时,应该结合设备说明书和丰富的维修经验进行诊断、排除。

关键词:多级离心泵;问题分析

对于多级离心泵来说有其特殊性,在故障维修、日常维护等方面同单级离心泵相比较都不相同,多级离心泵技术要求比较高,在日常使用及保养维护中,容易对一些使用环节产生疏忽,造成多级离心泵在使用中,经常出现非正常的振动、磨损及抱轴等故障的发生,以致机器停机,严重的影响正常的生产。

1多级离心泵的安全运作

1.1离心泵工作原理

离心泵是依靠叶轮高速旋转时所产生的离心力来输送液体的。具体来讲,就是机泵运转时,由于叶轮高速旋转,叶片带动叶轮内的液体旋转,因而产生离心力,将叶轮流道内的液体甩向四周,液体就获得能量,通过泵壳流道,扩散后再从排出管排出,与此同时,叶轮入口处由于液体减少产生真空,在泵内和吸入管路内的液体间就产生了压差,液体便在这个压差的作用下不断补充到泵内,由于叶轮连续均匀转运,所以液体也是连续而均匀地被吸入和排出。而泵的离心力大小则取决于液体质量、叶轮半径和旋转速度,离心力越大,液体获得能量也越大,扬程也愈高。

1.2尽可能地选用低转速泵。尽管高转速泵可以减小泵的体积和提高效率,但有些高转速泵由于设计制造问题很难适应高速运转的要求,运转稳定性差,其使用寿命较短,故从运行方面考虑,为了减少停机损失和延长运行寿命,还是选用低转速泵较为有利。

1.3防止小流量运转或开空泵。操作上不允许使用进口阀门调节流量,运行情况下进口阀门一般要全开,控制流量只能调节出口阀门,如果运转过程中阀门长期关得过小,说明泵的容量过大、运行不经济且影响寿命,应当改选泵型或降低转速运行。

1.4保持泵良好的密封状态。密封不好的泵除了造成跑冒滴漏损失以外,最严重的问题是流体进入轴承内部,加剧磨损,引起振动,缩短寿命。施加填料函(盘根)时,除了需遵照通常的操作要求外,最容易被忽视的问题是将填料函弄脏。轴套上显现的道道沟槽往往是由于装入了粘有泥土和砂粒的脏填料函所致。如果是采用机械密封,需要注意的问题是动、静环的材质选择要恰当,材料不能抵抗工作介质的腐蚀作用,是机械密封故障多发的重要因素之一。

2、故障原因分析

2.1泵与电机的转轴对中出现偏差,当地脚螺栓安装没固定好出现松动或联轴器的连接不合理时,很容易引起泵与电机的转轴对中出现偏差,电动机一旦启动,便会引起转轴抱死。

2.2暖泵工作不到位、负荷骤然加快都会引起泵轴抱死。如果机器处于冷状态中,启动时需要足够的暖泵工作,因为炉水温度较高,如果暖泵工作不到位,炉水流动中极有可能加大泵内外的温差,出现膨胀不均的状况。此外,当汽包需要大量水时,泵的补给速度应该均匀,如果骤然间加大补给流量,负荷过重,会对泵转轴形成较大冲击,从而导致转轴抱死的发生。

2.3停泵时间太早。在刚刚停止泵工作时,由于长期的运行,转轴还处于热态,盘车不彻底,尚未处于冷态,一旦长时间停用,转轴很容易发生弯曲变形,以至于重启时出现转轴抱死。

2.4杂质堵塞。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于是试运行阶段,造成转轴抱死的可能性原因有很多,如汽包和管道的冲洗不彻底、有杂质进入,给水系统中充斥着铁屑、焊渣许多硬性杂质,对泵流道造成堵塞,引起转轴抱死。

2.5转子支撑部件发生松动,如果轴承架比较松动,轴承不固定,转轴中心会有一定程度的偏移,和电机转轴不一致,造成轴承被破坏,引起转轴抱死。受结构影响,轴承在垂直和水平方向上的阻尼、刚度有着很大差别,当电机和转轴对中有偏移时,这种差别更大,但其偏移值达到一定程度时,会改变轴承的工作条件,使得转轴失稳。

3、离心泵的故障处理方法分析

3.1流量小的处理方法

一般来说流量小的产生原因有三种,其一,吸液不顺畅,如果出口的压力过低则吸液能量不强,或者底阀漏气、进口堵塞等都会影响正常的流量值;其二,出液管堵塞,造成压力积压升高,但是流量减小;其三,密封环发生严重的磨损,吸液困难所致。针对上述原因可以采用的方法是:第一,检查管路和底阀,对漏气点进行处理,清除堵塞;第二,检查出口管路并且进行清理;第三,对磨损的密封环进行更换处理或者降低泵的安装位置。

3.2电机负荷过载运转跳停的处理方法

电机负荷过载跳停的原因大体也有三种,一是电机的主轴或者离心泵的主轴发生弯曲导致不同心,二是离心泵的型号选用不合适,三是离心泵内有异物进入发生堵塞,使电机轴承损坏。具体的处理方法如下:第一,对离心泵和电机的主轴进行调整,使两者位置同心;第二,针对具体的使用情况,选择适合需要的离心泵型号;对离心泵泵体进行清理,消除堵塞,对发生损坏的电机或者轴承及时进行更换处理。

3.3离心泵运转震动强烈或噪音过大

离心泵如果安装的位置太高,或者电机、轴承发生故障都会产生泵体震动剧烈或者噪音过大,所以在发生这类故障时要先进行检查,再根据具体的原因进行处理:调整离心泵的位置高度或者更换电机或轴承。

4、多级离心泵的维修

与单级离心泵相比,多级离心泵的结构更为复杂,其维修与安装的技术含量也更高。若维修技术不过关、安装不规范,其零部件易磨损,会降低泵的使用寿命,对正常生产产生不利影响。因此,提高多级离心泵的维修技术,并掌握其安装要领,才能保证多级离心泵的正常运作。

在修理离心泵的时,本分需将离心泵整体拆卸,在维修过程中需要按照安装的顺序进行拆卸,首先将各级叶轮依次拆卸,然后在叶轮上做好标记。应测量转子叶轮、轴套、叶轮密封环、平衡盘、轴颈等主要部位的径向和端面跳动值以及转子部件与壳体部件之间的径向总间隙,其允许偏差应符合相应技术文件的规定。对多级泵,转子组件,应预先进行组装,检查转子的同轴度和偏斜度。将叶轮、叶轮挡套和平衡盘装于校正好的泵轴上,用轴套锁紧后,安装在车床顶尖之间或支承在V形铁上,测量转子各部件与泵轴的同轴度。如果同轴度超过允许值,可用车床车削,使其符合要求。将泵轴架水平放置后,叶轮口部端面和平衡盘的摩擦面应当是与泵轴线垂直的铅垂面。该铅垂面若有偏斜,运转中会严重磨损,甚至影响平衡盘的工作。偏斜度超过规定时,可采用车削校正。

在多级离心泵维修过程中,一般会经常遇到更换叶轮密封环,车平隔板、平衡盘、平衡盘座、叶轮口部端面等部位,应通过加垫、喷涂后车平等方式,保证或恢复泵在轴线方向的尺寸链和总窜量。为了保证叶轮与定子不摩擦,保证叶轮出口与导轮入口对准,对热油泵还要考虑转子的热伸长,多级泵设置了合理的轴向窜量。 总结:多级离心泵效率较高,能够满足高扬程、高流量工况的需要,在石化、电力等行业得到了广泛的应用。由于其本身的特殊性,与单级泵相比,多级泵在设计、使用和维护维修等方面,有着不同、更高的技术要求。人们往往在一些细节上的疏忽或考虑不周,使得多级离心泵投用后频繁发生异常磨损、振动、抱轴等故障,以致停机。

参考文献:

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[2] 白庭河,贾国静,杨晓霖,伍茂林.离心泵非定常流场计算和影响使用寿命的因素分析[J].甘肃科学学报,2011(01)

[3] 齐学义,刘永明,胡家旺,李凤成.提高超低比转速离心泵效率的方法[J].水电能源科学,2011(02)

论文作者:李冬杰,黄喜东

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/14

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