離心泵的管理和維修技術探討

海濤,陳正倫,張會湘

(河南天冠燃料乙醇有限公司,河南,南陽,473000)

離心泵的管理和維修技術探討

海濤,陳正倫,張會湘

(河南天冠燃料乙醇有限公司,河南,南陽,473000)

離心泵作為一種通用機械,在國民經濟的各個部門中應用十分廣泛。隨著國民經濟和石油化工等工業的不斷發展,對泵的安全可靠運行提出了越來越高的要求。離心泵作為輸送物料的一種轉動設備,對連續性較強的化工裝置生產尤為重要。因此,需要很多要求輸送高溫介質及高揚程的離心泵。而離心泵運轉過程中,難免會出現各種各樣的故障。因而,如何提高泵運轉的可靠性和效率,以及對發生的故障及時準確的判斷處理,是保證生產平穩運行的重要手段。

離心泵;結構;工作原理;故障原因;維修

1 離心泵的主要結構介紹

離心泵的基本部件是高速旋轉的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上,并隨泵軸由電機驅動作高速旋轉。葉輪是直接對泵內液體做功的部件,為離心泵的供能裝置。泵殼中央的吸入口與吸入管路相連接,吸入管路的底部裝有單向底閥。

1.1 泵殼 泵殼有軸向剖分式和徑向剖分式兩種。大多數單級泵的殼體都是蝸殼式的,多級泵徑向剖分殼體一般為環形殼體或圓形殼體。一般蝸殼式泵殼內腔呈螺旋型,用以收集從葉輪中甩出的液體,并引向擴散管至泵出口。

1.2 葉輪 葉輪是唯一的作功部件,泵通過葉輪對液體作功。葉輪型式有閉式、開式、半開式三種。閉式葉輪由葉片、前蓋板、后蓋板組成。半開式葉輪由葉片和后蓋板組成。開式葉輪只有葉片,無前后蓋板。

1.3 導輪 為了減少離開葉輪的液體直接進入泵殼時因為沖擊而引起的能量損失,在葉輪與泵殼之間有時裝置一個固定不動而帶有葉片的導輪。導輪中的葉片使進入泵殼的液體逐漸轉向而且流道連續擴大,使部分動能有效地轉換為靜壓能。蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導輪均能提高動能向靜壓能的轉化率。

1.4 軸封裝置 由于泵軸轉動而泵殼固定不動,在軸和泵殼的接觸處有一定間隙。為避免泵內高壓液體沿間隙漏出,必須設置軸封裝置。離心泵的軸封裝置有填料函和機械密封。填料函是將泵軸穿過泵殼的環隙作成密封圈,于其中裝入軟填料 (如浸油或涂石墨的石棉繩等)。機械密封是由一個裝在轉軸上的動環和另一固定在泵殼上的靜環所構成。

2 離心泵的工作原理

當離心泵啟動后,泵軸帶動葉輪一起作高速旋轉運動,迫使預先充灌在葉片間液體旋轉,在慣性離心力的作用下,液體自葉輪中心向外周作徑向運動。液體在流經葉輪的運動過程獲得了能量,靜壓能增高,流速增大。當液體離開葉輪進入泵殼后,由于殼內流道逐漸擴大而減速,部分動能轉化為靜壓能,最后沿切向流入排出管路。當液體自葉輪中心甩向外周的同時,葉輪中心形成低壓區,在貯槽液面與葉輪中心總勢能差的作用下,致使液體被吸進葉輪中心。依靠葉輪的不斷運轉,液體便連續地被吸入和排出。

3 常見故障原因分析及處理

3.1 泵振動或有異常聲響 泵運行時存在異常振動及聲音,通常是由于泵軸與電機軸對中性差、泵軸彎曲變形、泵運行發生汽蝕及轉動部件產生摩擦等引起,如果以上問題都不存在,還應檢查地腳、泵殼螺栓有無松動,檢查泵的管道是否存在明顯的應力。如果應力過大,應該在進口或出口處加以支撐,以減少或消除應力。必要時應拆卸并重新安裝。

3.2 軸封發熱 軸承過熱,超過軸承正常使用溫度范圍。一般是由于軸承箱缺油或潤滑油變質引起軸承溫度異常。在確認原因后及時添加油脂,更新潤滑油,以免損壞軸承。其次,引起軸承過熱的原因還有:泵軸、電機軸不同心,泵軸彎曲變形等。用千分表來測量泵軸在徑向的跳動量,如果是滾動軸承,跳動量通常不應超過0.05mm,如果是滑動軸承,則不應超過滑動軸承摩擦的間隙。

3.3 電機運行過載,電機電流過大 泵軸的彎曲變形、實際運行參數超出泵的設計參數范圍、轉動部件產生摩擦等都是電機過載運行的原因。檢查并矯正泵軸、用閥門控制使得運行參數在泵容許的參數范圍內,或拆開泵體排除摩擦是解決問題的關鍵。

4 離心泵維修的類型

4.1 故障后維修 這種維修方法允許機器工作到有明顯故障發生,采取的措施是將損壞的設備或零部件拆下來進行修理或更換。這種方法的缺點就是費用高且浪費時間,另外維修部門必須準備好各種零配件以供替換;配備更多維修工人來應付突如其來的緊急情況。所以,這是一種最低效率的設備維修方案,這種維修方式是最不可取的。

4.2 預防性維護 這種維護方法按照預定的時間到現場進行檢修,在重大故障發生以前對設備進行修理或者更換。如果安排得當,這種維護方案要比故障發生后的維修節省資源。當設備不用連續工作時,讓有豐富維修經驗的技術人員來進行定期的預防性維修,這種方案的優點是顯而易見的。缺點是如果維修的時間安排不當,也會造成不必要麻煩。

4.3 預測性維護 這種維護方法的安排是以設備的實際工作狀況為依據,通過設備的監測結果來實施。具體視有沒有異常的機械振動,軸承部位溫度是否過高,潤滑情況如何,以及其他異?，F象等決定。如果某個選定的參量達到了預定的臨界值,設備就要停機檢修,從而避免更嚴重的事故發生。這種方案,由具有豐富經驗和技術的維護人員來做這項測量預警工作時,其優點是明顯的。由于這種方案維修目標明確,按需要進行維修,所以對提高生產效率是相當有益的。

5 結論

隨著科技的不斷發展,離心泵的現代化程度也不斷提高,這就對操作人員的自身素質提出了更高的要求。所以要不斷加強操作人員的理論知識學習,在實際工作中應嚴格執行安全操作規程,保證設備安全運行。若能充分重視離心泵的管理和維修,則能夠將離心泵的修理間隔時間延長,使泵的可靠性和利用率得到大提高。

[1]濮良貴,機械設計北京.高等教育出版社,1991

[2]薛敦松 錢錫俊 吳宗祥,石油化工廠設備檢修手冊第五分冊(泵)北京.中國石化出版社,1998

[3]楊祖孝.機械維護修理與安裝[M].北京:冶金工業出版社,1990

[4]姜培正.過程流體機械.2001.08

TH311

B

1003-3467(2010)10-0062-01