离心泵的管理和维修技术探讨

2010-04-10海涛陈正伦张会湘

河南化工 2010年10期

关键词：导轮轴封离心泵

海涛,陈正伦,张会湘

(河南天冠燃料乙醇有限公司,河南,南阳,473000)

离心泵的管理和维修技术探讨

海涛,陈正伦,张会湘

(河南天冠燃料乙醇有限公司,河南,南阳,473000)

离心泵作为一种通用机械,在国民经济的各个部门中应用十分广泛。随着国民经济和石油化工等工业的不断发展,对泵的安全可靠运行提出了越来越高的要求。离心泵作为输送物料的一种转动设备,对连续性较强的化工装置生产尤为重要。因此,需要很多要求输送高温介质及高扬程的离心泵。而离心泵运转过程中,难免会出现各种各样的故障。因而,如何提高泵运转的可靠性和效率,以及对发生的故障及时准确的判断处理,是保证生产平稳运行的重要手段。

离心泵;结构;工作原理;故障原因;维修

1 离心泵的主要结构介绍

离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上,并随泵轴由电机驱动作高速旋转。叶轮是直接对泵内液体做功的部件,为离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接,吸入管路的底部装有单向底阀。

1.1 泵壳泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的,多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型,用以收集从叶轮中甩出的液体,并引向扩散管至泵出口。

1.2 叶轮叶轮是唯一的作功部件,泵通过叶轮对液体作功。叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由叶片和后盖板组成。开式叶轮只有叶片,无前后盖板。

1.3 导轮为了减少离开叶轮的液体直接进入泵壳时因为冲击而引起的能量损失,在叶轮与泵壳之间有时装置一个固定不动而带有叶片的导轮。导轮中的叶片使进入泵壳的液体逐渐转向而且流道连续扩大,使部分动能有效地转换为静压能。蜗牛形的泵壳、叶轮上的后弯叶片及导轮均能提高动能向静压能的转化率。

1.4 轴封装置由于泵轴转动而泵壳固定不动,在轴和泵壳的接触处有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间隙漏出,必须设置轴封装置。离心泵的轴封装置有填料函和机械密封。填料函是将泵轴穿过泵壳的环隙作成密封圈,于其中装入软填料 (如浸油或涂石墨的石棉绳等)。机械密封是由一个装在转轴上的动环和另一固定在泵壳上的静环所构成。

2 离心泵的工作原理

当离心泵启动后,泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动,迫使预先充灌在叶片间液体旋转,在惯性离心力的作用下,液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量,静压能增高,流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后,由于壳内流道逐渐扩大而减速,部分动能转化为静压能,最后沿切向流入排出管路。当液体自叶轮中心甩向外周的同时,叶轮中心形成低压区,在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下,致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转,液体便连续地被吸入和排出。

3 常见故障原因分析及处理

3.1 泵振动或有异常声响泵运行时存在异常振动及声音,通常是由于泵轴与电机轴对中性差、泵轴弯曲变形、泵运行发生汽蚀及转动部件产生摩擦等引起,如果以上问题都不存在,还应检查地脚、泵壳螺栓有无松动,检查泵的管道是否存在明显的应力。如果应力过大,应该在进口或出口处加以支撑,以减少或消除应力。必要时应拆卸并重新安装。

3.2 轴封发热轴承过热,超过轴承正常使用温度范围。一般是由于轴承箱缺油或润滑油变质引起轴承温度异常。在确认原因后及时添加油脂,更新润滑油,以免损坏轴承。其次,引起轴承过热的原因还有:泵轴、电机轴不同心,泵轴弯曲变形等。用千分表来测量泵轴在径向的跳动量,如果是滚动轴承,跳动量通常不应超过0.05mm,如果是滑动轴承,则不应超过滑动轴承摩擦的间隙。

3.3 电机运行过载,电机电流过大泵轴的弯曲变形、实际运行参数超出泵的设计参数范围、转动部件产生摩擦等都是电机过载运行的原因。检查并矫正泵轴、用阀门控制使得运行参数在泵容许的参数范围内,或拆开泵体排除摩擦是解决问题的关键。

4 离心泵维修的类型

4.1 故障后维修这种维修方法允许机器工作到有明显故障发生,采取的措施是将损坏的设备或零部件拆下来进行修理或更换。这种方法的缺点就是费用高且浪费时间,另外维修部门必须准备好各种零配件以供替换;配备更多维修工人来应付突如其来的紧急情况。所以,这是一种最低效率的设备维修方案,这种维修方式是最不可取的。

4.2 预防性维护这种维护方法按照预定的时间到现场进行检修,在重大故障发生以前对设备进行修理或者更换。如果安排得当,这种维护方案要比故障发生后的维修节省资源。当设备不用连续工作时,让有丰富维修经验的技术人员来进行定期的预防性维修,这种方案的优点是显而易见的。缺点是如果维修的时间安排不当,也会造成不必要麻烦。

4.3 预测性维护这种维护方法的安排是以设备的实际工作状况为依据,通过设备的监测结果来实施。具体视有没有异常的机械振动,轴承部位温度是否过高,润滑情况如何,以及其他异常现象等决定。如果某个选定的参量达到了预定的临界值,设备就要停机检修,从而避免更严重的事故发生。这种方案,由具有丰富经验和技术的维护人员来做这项测量预警工作时,其优点是明显的。由于这种方案维修目标明确,按需要进行维修,所以对提高生产效率是相当有益的。