如何延長離心泵使用壽命以及怎么消除離心泵的軸向力

2021/05/26

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1.離心泵的選擇及安裝

    離心泵應該按照所輸送的液體進行選擇，并校核需要的性能，分析抽吸，排出條件，是間歇運行還是連續運行等。離心泵通常應在或接近制造廠家設計規定的壓力和流量條件下運行。泵安裝時應進行以下復查：

     ①基礎的尺寸，位置，標高應符合設計要求，地腳螺栓必須恰當和正確地固定在混凝土地基中，機器不應有缺件，損壞或銹蝕等情況；

     ②根據泵所輸送介質的特性，必要時應該核對主要零件，軸密封件和墊片的材質；

     ③泵的找平，找正工作應符合設備技術文件的規定，若無規定時，應符合現行國家標準《機械設備安裝工程施工及驗收通用規范》的規定；

     ④所有與泵體連接的管道，管件的安裝以及潤滑油管道的清洗要求應符合相關國家標準的規定。

     2、離心泵的使用

     泵的試運轉應符合下列要求：

     ①驅動機的轉向應與泵的轉向相同；

     ②查明管道泵和共軸泵的轉向；

     ③各固定連接部位應無松動，各潤滑部位加注潤滑劑的規格和數量應符合設備技術文件的規定；

     ④有預潤滑要求的部位應按規定進行預潤滑；

     ⑤各指示儀表，安全保護裝置均應靈敏，準確，可靠；

     ⑥盤車應靈活，無異常現象；

     ⑦高溫泵在試運轉前應進行泵體預熱，溫度應均勻上升，每小時溫升不應大于50℃；泵體表面與有工作介質進口的工藝管道的溫差不應大于40℃；

     ⑧設置消除溫升影響的連接裝置，設置旁路連接裝置提供冷卻水源。

     離心泵操作時應注意以下幾點：

     ①禁止無水運行，不要調節吸人口來降低排量，禁止在過低的流量下運行；

     ②監控運行過程，徹底阻止填料箱泄漏，更換填料箱時要用新填料；

     ③確保機械密封有充分沖洗的水流，水冷軸承禁止使用過量水流；

     ④潤滑劑不要使用過多；

     ⑤按推薦的周期進行檢查。建立運行記錄，包括運行小時數，填料的調整和更換，添加潤滑劑及其他維護措施和時間。對離心泵抽吸和排放壓力，流量，輸入功率，洗液和軸承的溫度以及振動情況都應該定期測量記錄。

     ⑥離心泵的主機是依靠大氣壓將低處的水抽到高處的，而大氣壓zui多只能支持約10.3m的水柱，所以離心泵的主機離開水面12米無法工作。

     3、離心泵的維護

     3.1、離心泵機械密封失效的分析

     離心泵停機主要是由機械密封的失效造成的。失效的表現大都是泄漏，泄漏原因有以下幾種：

     ①動靜環密封面的泄漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未達到要求，或表面有劃傷；端面間有顆粒物質，造成兩端面不能同樣運行；安裝不到位，方式不正確。

     ②補償環密封圈泄漏，原因主要有：壓蓋變形，預緊力不均勻；安裝不正確；密封圈質量不符合標準；密封圈選型不對。

     實際使用效果表明，密封元件失效zui多的部位是動，靜環的端面，離心泵機封動，靜環端面出現龜裂是常見的失效現象，主要原因有：

     ①安裝時密封面間隙過大，沖洗液來不及帶走摩擦副產生的熱量；沖洗液從密封面間隙中漏走，造成端面過熱而損壞。

    ②液體介質汽化膨脹，使兩端面受汽化膨脹力而分開，當兩密封面用力貼合時，破壞潤滑膜從而造成端面表面過熱。

     ③液體介質潤滑性較差，加之操作壓力過載，兩密封面跟蹤轉動不同步。例如高轉速泵轉速為20445r/min，密封面中心直徑為7cm，泵運轉后其線速度高達75m/s，當有一個密封面滯后不能跟蹤旋轉，瞬時高溫造成密封面損壞。

     ④密封沖洗液孔板或過濾網堵塞，造成水量不足，使機封失效。

     另外，密封面表面滑溝，端面貼合時出現缺口導致密封元件失效，主要原因有：

     ①液體介質不清潔，有微小質硬的顆粒，以很高的速度滑人密封面，將端面表面劃傷而失效。

     ②機泵傳動件同軸度差，泵開啟后每轉一周端面被晃動摩擦一次，動環運行軌跡不同心，造成端面汽化，過熱磨損。

     ③液體介質水力特性的頻繁發生引起泵組振動，造成密封面錯位而失效。

     液體介質對密封元件的腐蝕，應力集中，軟硬材料配合，沖蝕，輔助密封0形環，V形環，凹形環與液體介質不相容，變形等都會造成機械密封表面損壞失效，所以對其損壞形式要綜合分析，找出根本原因，保證機械密封長時間運行。

     3.2、離心泵停止運轉后的要求

     ①離心泵停止運轉后應關閉泵的人口閥門，待泵冷卻后再依次關閉附屬系統的閥門。

     ②高溫泵停車應按設備技術文件的規定執行，停車后應每偏20一30min盤車半圈，直到泵體溫度降至50℃為止。

     ③低溫泵停車時，當無特殊要求時，泵內應經常充滿液體；吸入閥和排出閥應保持常開狀態；采用雙端面機械密封的低溫泵，液位控制器和泵密封腔內的密封液應保持泵的灌漿壓力。

     ④輸送易結晶，易凝固，易沉淀等介質的泵，停泵后應防止堵塞，并及時用清水或其他介質沖洗泵和管道。⑤排出泵內積存的液體，防止銹蝕和凍裂。

     3.3、離心泵的保管

     ①尚未安裝好的泵在未上漆的表面應涂覆一層合適的防銹劑，用油潤滑的軸承應該注滿適當的油液，用脂潤滑的軸承應該僅填充一種潤滑脂，不要使用混合潤滑脂。

     ②短時間泵人干凈液體，沖洗，抽吸管線，排放管線，泵殼和葉輪，并排凈泵殼，抽吸管線和排放管線中的沖洗液。

     ③排凈軸承箱的油，再加注干凈的油，徹底清洗油脂并再填充新油脂。

     ④把吸人口和排放口封起來，把泵貯存在干凈，干燥的地方，保護電機繞組免受潮濕，用防銹液和防蝕液噴射泵殼內部。

一、離心泵的軸向力：
 

1、軸向力產生的原因：因吸排液口壓力不等也使并非完全對稱的葉輪兩側所受液體壓力不等，從而產生了軸向力。葉輪兩側液體壓力假如不計軸的截面積，也不考慮葉輪旋轉對壓力分布的影響，則作用在葉輪上的力為輪盤受的力和輪蓋受的力的差值，轉化為計算式就是出口壓力和進口壓力差值與葉輪輪蓋的面積的乘積，因為出口壓力始終大于進口壓力，所以，當離心泵旋轉起來就一定有了一個沿軸并指向入口的力作用在轉子上。

2、軸向力產生的問題：不平衡的軸向力會加重止推軸承的工作負荷，對軸承不利，同時軸向力使泵轉子向吸入口竄動，造成振動并可能使葉輪口環摩擦使泵體損壞。

二、如何正確消除離心泵的軸向力：

對于多級離心泵來說，一般出口壓力遠大于入口壓力，所以用平衡力來消除軸向力就顯得尤其重要，如何消除軸向力呢？
 

1、多級泵一般采用的是平衡盤和葉輪的對稱安裝，單級泵一般是在葉輪上開平衡孔，當然還有在葉輪輪盤上安裝平衡葉片的方式來平衡軸向力。
 

2、雖然我們要求的是消除軸向力，但假如完全消除了也會造成轉子在旋轉中的不穩定，所以在設計的時候，會設計出30%的量讓軸承來抵消，這就是為什么多級泵非驅動端軸承通常都是角接觸軸承的原因，因為它可以用來承受很大的軸向力。