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江都三站主水泵导轴承润滑水系统技术改造

2019-05-21杨兴丽阚永庚何小军

时代农机 2019年3期
关键词:江都泵体泥沙

杨兴丽,阚永庚,何小军

(江苏省江都水利工程管理处,江苏 扬州 225200)

1 工程概况

江都第三抽水站(简称“江都三站”)与江都一站、二站、四站三座泵站及相关配套工程共同组成江都水利枢纽工程,工程位于江都市区,地处京杭大运河、新通扬运河和淮河入江尾闾芒稻河的交汇处,具有灌溉、排涝、泄洪、通航、发电、改善生态环境等综合功能,既是江苏省江水北调的第一级泵站,也是国家南水北调东线工程的源头。

2 水泵水导轴承润滑情况简介

江都三站改造后,水泵水导轴承润滑面采用聚胺脂材质,水泵轴颈采用不锈钢材质堆焊,经加工后与轴承配合,形成摩擦副,轴承双边间隙为0.7~0.8 mm,利用所抽河水直接润滑。轴承结构如图1所示。

图1 三站水泵导轴承结构图

水导轴承安装在水泵导叶体中,机组运行时,水流经过轴承间隙,

一方面在轴承与轴颈之间发挥润滑作用,另一方面,将轴承与轴颈之间的摩擦热量带走,起散热作用。其安装图如图2所示。

图2 水泵导轴承在水泵中安装位置

3 存在的问题

河水中含有泥沙等杂质,橡胶轴承采用河水润滑磨损严重。江都三站水泵橡胶轴承设计双边间隙值为0.7~0.8mm,采用河水润滑3~4年后,进行水导检查时发现双边间隙值可达到极限值1.2mm左右,此时需要进行对水泵机组水导部分进行解体,对轴承橡胶内衬加垫或更换橡胶轴承内衬,如果在解体检查过程中,发现轴颈磨损过大,则必须进行机组大修,才能保证机组安全运行。江都三站共有大型水泵机组10台套,为保证泵站各台机组安全可靠运行,需每年维修两台机组,大修周期为5~6年,年检修工作量大,费用高,同时在机组运行过程中,轴承间隙偏大还会造成机组振动大,影响机组安全运行。

4 技术改造措施

4.1 水质要求

润滑水对水中泥沙含量的要求是:水中泥沙含量常年不应超过0.1g/L,汛期不超过0.2g/L。实际工作中如采用河水润滑,水中泥沙含量因河流与季节而异,相差很大,地处长江中下游地区的江都三站下游河水平时泥沙含量为几十毫克每升,汛期超过1g/L。因此大部分时间里,江都三站下游河水泥沙含量超过规定值。

4.2 改造的可行性

(1)水泵设备硬件:江都三站改造时已考虑到水导轴承采用清水润滑的可能,因此在水泵加工时预留了清水润滑情况下需要的管路及相关配件的位置,如果按照清水润滑的要求加工相关部件,可以满足清润滑所需要的设备硬件条件。但三站改造完成后,因润滑水水源问题,清水润滑一直没有实现。

(2)水源问题:三站机组经一段时间运行后,发现轴承磨损较快,考虑利用清水润滑,因该润滑为开放性,清水进入后无法回收循环利用,如果使用城市自来水,水量大,成本太高。后经调研发现,原四站机组曾经进行过调相运行,运行时需要对水导轴承及其密封装置进行润滑冷却,在四站西南距下游引河约15米处有一深井,因多年来四站已不进行调相运行,因此该深井已不再使用,如果使用该深井,可以实现向三站供清润滑的水源。同时该深井因距河道距离较近,水量可以满足长时间供水的要求。

(3)实用性问题。原清水系统为间接供水方式,将清水抽至三站与四站之间一高处的集水井,再由集水井将水引出,一方面可以保证清水供给的稳定性,另外,如果清水中有泥沙等杂质,可以沉淀在水井底部,使用一段时间后,可对集水井进行清理,保证了清水的纯净。

4.3 项目实施

(1)供水管路实施:首先对原清水泵房进行了整理,对清水泵及其管路进行了检查维修,保证清水泵安全稳定运行,向集水井输水的管路正常;其次,从集水井到三站联轴层铺设了直径为150mm的管道,再把管道延伸至水泵层,形成水导轴承的清水母管,在母管对应每台机的位置设置出水口,并用闸阀控制水量的输入。

(2)水泵设备的改进:利用原预留的进水管路,将泵体中管路与外面的管路连接,实现将清水输送到水泵导叶体内,形成清水润滑及散热作用。改造后结构如图3所示。

图3 改造后的水润滑部件安装图

从图3中可以看出,清水从预留的管路进入水箱中,在一定压力情况下,可以保证水从水导轴承间隙进入,并从下部排出,保证了水泵机组水导轴承在清水环境下运行。

5 改造后存在问题及技术改进

(1)存在问题:江都三站清水润滑系统实施后并投入使用,使用过程中发现清水到水泵层压力偏低,10号、9号机有清水进入泵体,其它机组基本达不到进入水泵泵体压力的要求。

(2)技术改进:针对恢复后的的清水润滑系统存在的两个问题,一是水量控制问题,二是压力控制问题。

(3)水量控制:深井泵将井水直接抽至集水井,只有开停制,为保证在集水井水满后能及时停止抽水,在深井泵房现场设置了定时装置,根据抽水及放水过程中需要多长时间可以抽满集水井,调整定时器时间,确保在集水井水满时及时停泵,积水井水位到下限时开启深井泵,实现了水量稳定供给。

(4)水泵清水进口处的压力控制:在三站联轴层清水润滑的管路上安装一台离心管道泵,利用泵的出口闸阀的开度控制出水压力及出水量,无论泵的进口压力如何变化,保证泵的出口压力基本稳定,这样在集水井水位变化时,水泵泵体清水进水口的压力保持稳定,实现了向水泵导轴承供稳定清水的目的。

6结语

图4 改造后的清水润滑系统图

江都三站清水润滑系统投入运行后,虽然在供水过程中出现过集水井满水、有时仍有供水不足等现象,但经一段时间的调试,能稳定提供主水泵水导轴承的润滑用水,取得了良好的效果。该系统稳定运行后,有望将三站原一年检修两台主机的工作量减少至一年检修一台机组,保证了水泵长期稳定运行。

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