浅谈离心泵的日常维护保养与故障处理
2021-12-28曹帅
曹 帅
(宁夏盐环定扬水管理处,宁夏 吴忠 751100)
离心泵是一种通用设备,随着国民经济的快速发展,其用途越来越广泛。无论是城市供水、农村灌溉,还是生产中的油、水、高温腐蚀性流体的输送,都离不开泵。因此,水泵的安全可靠运行事关国计民生,水泵的日常维护保养和及时准确的故障排除至关重要。
1 离心泵的主要部件的结构及作用
(1)泵体由铸铁制成。它与泵盖形成一个半圆形的吸入腔和一个用于加压水的蜗壳。进水口和出水口位于泵体上,在管颈的低处有放水用的螺孔。泵体两端为轴承支架,用以支承轴承部件,如图1所示。
图1 离心泵的主要部件结构
(2)泵盖由铸铁制成,在上面有安装水封管及放气管的螺孔,泵盖上还有两个起吊钩,供拆卸或装配泵盖用[1]。
(3)叶轮为双吸式叶轮,用铸铁(铸钢、不锈钢)制成,它的形状是对称的,两个盖板与轮毂之间有扭曲形叶片,工作时,水从叶轮两侧进入,径向流出。
(4)泵轴由中碳钢制成。叶轮、轴套和两侧的锁紧螺母固定在轴的中间,叶轮相对于泵壳的位置可以通过中间的两侧锁紧螺母进行调整。在轴的两端由两个轴承支承,从吸水口方向看,轴的右端安装联轴器,与电动机直接连接。
(5)双吸密封环用铸铁(铸钢)制成,用来防止压力水从叶轮出口漏回到叶轮进口。在双吸密封环上制有突起的半圆环,嵌在泵体凹槽内,用来固定双吸密封环,使它不能转动,密封环磨损后可以更换。
(6)轴套用铸铁(铸钢)制成,用来固定叶轮的位置和防止填料对轴的磨损,轴套磨损可以更换。
(7)轴承,对于轴承处轴径等于或小于60mm的用滚动轴承支承;轴承处轴径等于或大于70mm的一般用滑动轴承支承,现在有很多轴径大于70mm的泵也采用滚动轴承。轴承体上有冷却室,可以引冷却室冷却轴承。轴承体上有3个螺孔,中间的孔通轴承室,用来加黄油,两边的孔通冷却室,用来通冷却水,冷却轴承。
(8)填料起密封作用,由泵体和泵盖合成的填料压盖、填料、填料环、填料套等组成填料密封。泵盖的压水室内有少量压力水通过外部的水封管流入填料函,起水封、冷却和润滑作用,水封管口应对准填料环。
2 离心泵的工作原理
离心泵利用叶轮高速旋转产生的离心力的作用来输送和提升流体。抽水前,先将水泵和吸水管注满水,或用真空泵抽抽真空。当电机通过水泵轴带动泵壳内的叶轮高速旋转时,水体也高速旋转。叶轮内的水在离心力作用下从叶轮中心向外作径向运动,泵壳内的水流截面逐渐增大,水流速度减慢,压力增大,高压水被压向高处通过出水管喷出,在叶轮入口处形成一定的真空值,作用在吸水池水面上的压力为大气压力。在这种压力差作用下,水从进水池通过吸入管流到叶轮。随着叶轮的不断旋转,水不断地被甩出和吸入。这样连续不断地把水压出去再吸上来,就是离心泵的工作原理[2]。
3 离心泵的日常维护保养
3.1 日常工作巡视
(1)严格按照《设备巡视检查制度》的规定,定时、定点对运行中的机组设备进行巡视检查,掌握水泵机组的振动、摆度、轴承温度、轴承油质油量、单机流量、效率、进出水压力、机械密封、填料、螺母等是否正常,及时发现设备缺陷,防止事故发生。
(2)检查泵组出水管道、压力管道、液控阀、伸缩节、底阀等部位是否滴水。
(3)检查各部分的连接螺丝、底脚螺丝是否松动。
(4)检查进出水压力表、流量计、测温探头等是否正常。
3.2 开停机操作流程
(1)严格按水泵的操作规程启动、运行与停机,并做好记录。
(2)空管道开机在前池来水后完成所有检查工作,先打开进出水电动阀,关闭液控阀对管道及水泵充水,然后打开排气阀进行排气并盘车3~5圈;将液控阀开关切换至“就地”位置,在机组运转平稳后,将液控阀门开至30°,待机组出水压力表数值达到额定扬程后将阀门全开。
(3)停机操作时先关闭液控阀门再停运水泵机组,防止机组倒转损伤轴承及泵轴。
3.3 设备定期检修保养
(1)及时更换润滑油以润滑轴承。滑动轴承必须每2000-2500小时更换一次。滚动轴承大修时应换油。运行时无需换油,但运行时必须按时加油,使油位保持在要求的油位;油质应符合规定,禁止不同品牌的油混合使用。轴承损坏或间隙过大时应进行更换。
经常检查轴承温度,不应高于环境温度35°C,滚动轴承最高温度不应超过75°;滑动轴承最高温度不得超过65°。
(2)正确安装新填料,及时更换磨损老化的填料。盘根磨损老化后应及时更换。安装新填料要求:接口错开120°。接口两端的间隙越小越好。将密封盖压到最大极限后,至盘根有水滴滴出时为止。更换密封件必须在泵停止的情况下进行;但是,但松紧程序可在开泵后作最后调整。
每班检查轴封处滴漏情况,填料密封保持每分钟30~60滴为宜。
(3)泵壳因机械力或热应力而开裂,或因气蚀产生蜂窝孔。如果损坏严重,则应更换;如果损坏较小,则可以修理。泵体修复常用冷焊,采用铸铁焊条,逐层修复,每焊一层必须清除表面氧化皮和杂质。每焊一个焊点用小锤敲击一下,以消除内部焊接应力并防止变形。如果发现泵体内有深槽或大孔,用树脂材料代替焊补,效果会很好。部分泵体、叶轮、外露面等部位因砂粒磨损或气蚀而损坏后,采用环氧树脂涂层修复效果非常好。
(4)如果泵轴有裂纹或严重的表面磨损,当足以降低轴的强度时应更换新轴。如果轴有轻微弯曲或磨损等情况,则需要修理。
(5)如键槽表面粗糙,但磨损不大时,可以用锉刀把它修光。
(6)随着运行时间的增加,口环肯定会有磨损,通过检修和定期测量口环间隙,使其保持在规定的范围内,间隙过大应进行处理或更换。
(7)叶轮在泵轴上的安装方向,一般的方法看固定轴套的螺纹来决定。正确的装法是:叶轮的旋转方向与轴套螺母的拧紧方向相反。在用千斤压入叶轮时轴必须与叶轮成垂直,不允许有偏斜,在压入叶轮时,若有卡劲时应停止进行,待弄清楚原因后再进行,若强行压入有可能把叶轮孔或轴损坏。叶轮检修后要做静平衡,必要时还要做动平衡试验。
(8)泵转子装配顺序:安装叶轮、口环——两侧轴套——轴套螺母——填料套——内外侧水封环——内外侧盘根压盖——内外侧内油封环——轴承——轴承衬套——固定轴承螺母——油环——内外侧外油封环——内侧靠背轮。
4 离心泵的常见故障及处理
4.1 水泵不出水
(1)原因。①没有充满水或空气未排尽。②进水管路或填料函漏气严重。③水泵旋转方向不对或叶轮装反。④水泵选型不匹配或泵站扬程过高。⑤进水口或叶轮横道被堵塞。
(2)处理方法。①继续充水或将泵内空气排尽。②堵塞漏气部位,压紧或跟换填料函。③改变旋转方向或重装叶轮。④对水泵进行重新选型。⑤清除进水口或叶轮杂物,加装拦污栅。
4.2 水泵出水量不足
(1)原因。①进水管口淹没深度不够,泵内吸入空气。②水泵转速过低。③阀门开启太小或塞有杂物。
(2)处理方法。①增加淹没深度并进行排气。②增加配套动力。③开大阀门或清除杂物。
4.3 运行时有噪音和振动
(1)原因。①水泵基础不牢或底脚螺丝松动。②叶轮损坏,局部被堵塞或叶轮本身不平衡。③泵轴弯曲,轴承座或损坏。④联轴器不同心。⑤产生气蚀。
(2)处理方法。①加固基础,紧固螺丝。②修理或更换叶轮,清除杂物或进行静平衡试验。③校正泵轴或更换轴承。④校正同心度。⑤增加淹没深度或进行排气。
4.4 轴承发热
(1)原因。①润滑油量不足、加油过多或变质。②轴承装配不正确或间隙不合适。③轴承损坏、泵轴弯曲或联轴器不同心。
(2)处理方法。①加油、减油或更换合格的润滑油。②修理或调整更换轴承。③更换轴承或校正泵轴、校正同心度。
4.5 填料函发热或漏水过多
(1)原因。①填料压得太紧或过松。②水封环位置不对填料磨损过多。③轴套磨损。④填料质量太差或缠法不对。
(2)处理方法。①调整压盖的松紧度。②调整水封环的位置,使其正好对准水封管口。③更换填料或轴套。④更换合格填料或重新填缠填料。
4.6 动力机超负荷
(1)原因。①配套动力机的功率偏小。②水泵转速过高。③泵轴弯曲,轴承磨损或损坏。④填料压的太紧。⑤流量太大。⑥联轴器不同心或两联轴器之间间隙太大。
(2)处理方法。①调整配套,更换动力机。②降低水泵转速。③校正调直,修理或更换轴承。④旋转调料密封。⑤减小流量。⑥校正同心度或调整两联轴器之间的空隙。
4.7 泵轴转不动
(1)原因。①泵轴弯曲,叶轮和密封环之间间隙太大或不均匀。②填料与泵轴不摩擦,发热膨胀或填料压盖上的太紧。③轴承损坏或被金属碎片卡住。④安装不符合要求,使转动部件与固定部件失去间隙。⑤转动部件锈死或被堵塞。
(2)处理方法。①校正泵轴,更换或修理密封环。②泵壳内灌水,待冷却后再行启动运行或调整压螺丝的松紧度。③调换轴承或清除碎片。④重新装配。⑤除锈或清除杂物。
5 结语
离心泵是现代社会广泛应用的水利水电设备,它与我们的生产生活息息相关。严格执行其维修保养制度,提高运行管理人员的专业技术水平,对迅速、准确判断和排除设备故障,提升水泵的利用效率、性能指标和能源单耗,延长其使用寿命,降低维护成本起着至关重要的作用。