服務熱線:023-67079166

多級離心泵振動、泄漏問題分析
專欄:行業新聞
發布日期:2019-02-19
閱讀量:130
收藏:
多級離心泵因其高揚程、中壓力、大流量、穩定性好等特點在煉油化工企業得到廣泛應用。

多級離心泵因其高揚程、中壓力、大流量、穩定性好等特點在煉油化工企業得到廣泛應用。


1、故障現象

該類泵投產以來,維修難度較高,故障現象多表現為泵體振動大,機械密封泄漏,多次振動速度達13mm/s以上,電機電流超標跳車。最初兩次檢修只拆開前后端蓋檢查軸承、機械封和出液端的平衡盤,更換了軸承和機械封的損壞部件,每次均發現平衡盤及平衡座端面有不同程度摩擦損傷,按經驗將光刀回裝后故障現象仍舊。后將整個泵體大修解體,檢查所有零件,發現各級葉輪、導葉輪、軸套、平衡盤、平衡套及密封環都存在不同程度的磨損,泵軸彎曲,軸承座與泵軸的同軸度偏差較大。


2 、原因分析

2.1 多級離心泵存在較大軸向推力

每次檢修拆開檢查平衡盤,都發現其表面被擦傷,多為軸向推力過大而造成的。多級離心泵的軸向推力比單級離心泵大得多,如果設單級葉輪的軸向推力為FA,對同樣尺寸的多級離心泵葉輪,其級數為i,則總的軸向推力為iFA,多級離心泵的軸向推力可在幾十kN,甚至上百kN。它的軸向推力的平衡方法是采用平衡盤,其結構如圖1。離心泵正常工作時,末級葉輪出口處壓力P2通過徑向間隙b后,泄漏到平衡盤中間室的液體壓力降到平衡盤前的壓力P1,液體再經過軸向間隙,壓力降為P0,在平衡盤兩側由于壓力差P1-P0的存在,作用在相應的有效面積上,便產生了與軸力方向相反的平衡力-FA。若因負荷的變化使軸向推力增大,當作用在平衡盤上的平衡還未改變時,軸向推力將大于平衡力,轉子便朝吸入側位移一段微小距離。此時,軸向間隙減小,泄漏的液體量將會減小。而徑向間隙b是不變的,當泄漏量減小時,阻力損失減少,平衡盤前的壓力P1升高。同時泄漏量減少也會使平衡室內的壓力P0下降。這樣在平衡盤兩側的壓力差增大,平衡力增加。直到軸向間隙b0減少到使平衡力與軸向推力相等為止。反之亦然。


2.2 葉輪密封環間隙的影響

檢查中發現,葉輪的密封環間隙磨損較為嚴重,檢修規程要求控制在0.3~0.44mm,而實際多數已達到1mm以上,有的間隙甚至有2mm。當密封環的間隙變大后使葉輪前蓋板與泵腔內產生了徑向流動,當有徑向流動時,會改變泵腔內的壓力分布,使前泵腔中液體壓強減小。這是因為葉輪出口壓力不變,液體在流動中必然產生附加壓力。于是增大了軸向力。8個葉輪的密封環間隙都有較大磨損,單個葉輪的軸向推力也都增大了,而整臺泵的軸向推力是8個葉輪軸向推力的迭加。而且導葉輪與葉輪之間的間隙也磨損增大,又進一步增大了軸向推力。整個軸向推力增大后,以前平衡盤的結構就不能完全抵消軸向推力了。


2.3 零件的相互影響

密封環間隙及葉輪與導葉輪間隙磨損增大最終導致平衡盤磨損,這并不是一個單向的問題,泵體眾多軸系零件之間的故障影響是相互的。泵軸彎曲,軸承座與泵軸的同軸度偏差,造成葉輪、導葉輪、泵殼、密封環、軸套的磨損,使泵體振動加大,軸向推力也增大,而平衡盤與平衡座也發生摩擦。反之泵體振動也會因平衡盤的摩擦而升高,從而使葉輪、導葉輪、密封環、軸套、軸承等零件的磨損加劇,故障進一步惡化。


3 、處理措施

針對具體問題,作出了以下幾方面的處理:第一,以前泵軸材質為316奧氏體不銹鋼,實際運行中剛度不夠,后改為強度和硬度更高的00Cr25Ni22Mo2奧氏體不銹鋼以達到更好的剛度,加工新軸,確保其徑向圓跳動以軸承處軸頸為基準不大于0.03mm。同時加工各級軸套予以更換。第二,將軸承座的內孔光刀后重新鑲套,保證安裝軸承后,軸承中心與泵軸的同軸度,減小振動,避免內部零件摩擦。第三,以前平衡盤與平衡套的材質也是316不銹鋼,為了增強平衡盤的耐磨性,采用對其表面用壓弧焊進行堆焊,焊條用硬度較高的00Cr25Ni22Mo2不銹鋼。


4 、工藝操作中應注意的問題

 對于多級離心泵的操作,要注意一些問題。首先應避免頻繁切泵,在啟泵及切泵過程中,要注意防止泵的汽化。在啟泵之前,為了防止進出口閥內漏而使介質在泵體氣化或氣蝕,造成平衡盤與平衡座、機封的動環與靜環之間形不成液膜而發生摩擦損傷。所以啟泵前引入介質后應充分排氣,待泵體溫度降下來后再啟動泵運動。如遇泵啟動后出口無壓力,應立即停泵,排氣充分后再啟動。工藝操作要求平穩。

上一頁:用錢袋子引導企業節能降耗
下一頁:中國環保行業分析:市場需求依然旺盛
河南11选五销售额