離心泵流量不足的故障分析以及預(yù)防方法

【摘 要】本文對(duì)離心泵流量不足的故障進(jìn)行實(shí)在性的分析、重點(diǎn)就了離心泵流量不足的故障預(yù)防方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】離心水泵;流量小;密封不嚴(yán);轉(zhuǎn)速;管路損失；預(yù)防

離心泵是現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)裝置中應(yīng)用較多的一種工業(yè)泵，在化工裝置中離心泵的使用量占總泵量的70%～80%，是化工行業(yè)應(yīng)用最普遍的設(shè)備之一。在實(shí)際運(yùn)行過程中，離心泵經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)流量不足的問題，會(huì)影響作業(yè)效率，降低使用效益，有時(shí)直接影響裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，現(xiàn)結(jié)合離心泵的特點(diǎn)及平煤藍(lán)天中原甲醇廠幾臺(tái)離心泵近幾年運(yùn)行的狀況對(duì)其流量不足的原因分析與預(yù)防進(jìn)行探論如下：

1.離心泵的工作原理

離心泵主要由葉輪、軸、軸封及密封環(huán)等組成。一般離心泵啟泵前泵殼要灌滿液體，當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸和葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體一方面隨葉輪作圓周運(yùn)動(dòng)，一方面在離心力的作用下自葉輪中心向外周拋出，液體從葉輪獲得了壓力能和速度能。當(dāng)液體經(jīng)蝸殼道排液口時(shí)，部分速度能將轉(zhuǎn)變成靜壓力能。在液體自葉輪拋出時(shí)，葉輪中心部分造成低壓區(qū)，與吸入液面的壓力形成壓力差，于是液體不斷地被吸入，并以一定的壓力排出。如下泵工作原理圖：

2.產(chǎn)生流量不足問題的原因分析

根據(jù)離心泵的原理特點(diǎn)，結(jié)合我廠離心泵多年的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)影響離心泵流量不足的諸多因素進(jìn)行了分析:

2.1進(jìn)出口管路損失大

當(dāng)離心泵沿一條管路輸送一定流量的液體時(shí)，就要求泵提供一定的動(dòng)能用于提高液體的位置以便輸送，克服管路前后兩端的壓力差和克服液體沒管路流動(dòng)時(shí)的各種摩擦阻力損失。因此管路超長或角度太多其損失越大，則流量就越小。

2.2管路與泵體密封不嚴(yán)

管路密封和泵體機(jī)械密封不嚴(yán)有漏氣時(shí)就會(huì)降低真空度，減小泵的流量。葉輪內(nèi)的液體被拋出后葉輪中心處形成真空，泵的吸入管路一端與葉輪中心處相通，另一端則浸沒在輸送的液體內(nèi)，在液面壓力與泵內(nèi)壓力的壓差作用之下，液體便經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)。若管路和泵體有漏氣，將會(huì)造成壓差變小，流量也隨著變小。

2.3泵吸程過高

在泵功率不變的情況下，水泵的吸程越大，則出水量就越小。根據(jù)離心泵的工作原理可知，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把液體甩向輪緣時(shí)，在葉輪入口處就形成了低壓緩沖區(qū)。當(dāng)葉輪入口處的液體壓力降低到等于或低于液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí)，液體就會(huì)產(chǎn)生汽化，生成大量蒸汽泡。由于蒸汽的生成使得液體的密度大為減小，于是以液體實(shí)際體積表示的流量下降，出口壓力下降，揚(yáng)程降低，效率變小，嚴(yán)重時(shí)甚至完全不能輸出液體。

2.4轉(zhuǎn)速不足

泵流量與轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)成正比例關(guān)系，轉(zhuǎn)速不足，將直接影響出水流量。

2.5管路和泵體內(nèi)有空氣

管路和泵體內(nèi)有空氣，相當(dāng)于管道內(nèi)沒有充滿液體，便沒有抽吸液體的能力，其原因是空氣的比重比液體的比重小得多，葉輪帶動(dòng)空氣旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力不足以造成吸上液體所需的真空度，因此流量會(huì)大大降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成“氣縛”，迫使泵體空轉(zhuǎn)，停止吸液。

2.6設(shè)計(jì)問題

設(shè)計(jì)院在其泵的選型上一些設(shè)計(jì)參數(shù)有問題如：做功功率、汽蝕余量等參數(shù)上設(shè)計(jì)偏小、安全裕度低等。

3.預(yù)防方法

針對(duì)上述我們分析出的各種影響因素，我們也找出了想對(duì)應(yīng)的預(yù)防或解決方法：

3.1努力降低離心泵的管路損失

在原始設(shè)計(jì)安裝管路時(shí)選擇大管路直徑，管路彎度要大且距離要短，從而得到較大流量以盡力減小管路損失。

3.2消除管路和泵體的漏氣現(xiàn)象

管路的連接方式要正確，選擇正確的墊片（墊片的材質(zhì)以及耐溫耐壓等級(jí)）、密封等，填料應(yīng)定期檢查，若密封的彈性消失應(yīng)及時(shí)更換新的，要及時(shí)消除因盤根磨損嚴(yán)重形成的間隙。若盤根過緊會(huì)增大水泵軸的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，并增大磨損，易損壞水泵，過松則漏氣而降低流量。

3.3設(shè)法降低離心水泵的吸程高度

應(yīng)盡量將吸程降低便可得到較大的流量，從而提高工作效率。也可通過降低泵的安裝高度加以解決。

3.4保持離心泵在額定轉(zhuǎn)速下工作

離心水泵在工作中，要保持額定轉(zhuǎn)速，才能保證水泵流量在標(biāo)定范圍內(nèi)，但也不能隨意提高轉(zhuǎn)速而增加流量，否則會(huì)因超負(fù)荷而使水泵損壞。為防止水泵轉(zhuǎn)速下降而降低流量，通常采用如下措施：用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)時(shí)，要注意電機(jī)在不三相電流平衡下運(yùn)行，并要穩(wěn)定電壓；若用汽輪機(jī)拖動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速就保持在額定轉(zhuǎn)速的±5%以內(nèi)。

3.5及時(shí)排除管路和泵體內(nèi)的空氣

在水泵工作時(shí)，就及時(shí)排出蝸輪內(nèi)的空氣，消除氣阻而恢復(fù)流量。方法如下：打開蝸輪體上部的放氣絲堵，放凈空氣后再旋緊絲堵便可；也可以在啟泵過程中先關(guān)閉出口閥，打開排氣閥，直至空氣排凈后關(guān)閉排氣閥，從而完成排除空氣的過程。

3.6嚴(yán)把設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)

在原始設(shè)計(jì)時(shí)，甲方業(yè)主相關(guān)專業(yè)要根據(jù)工藝要求嚴(yán)審圖紙，確定相關(guān)參數(shù)，以便提高設(shè)計(jì)的精確性。

4.結(jié)語

通過以上探討，結(jié)合自身裝置的特點(diǎn)，找出原因，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施來滿足工藝長周期穩(wěn)定運(yùn)行。如果單臺(tái)單級(jí)泵工作時(shí)出現(xiàn)流量不足的情況還可以將多臺(tái)泵并聯(lián)起來工作，以增大流量。 [科]